编者注：人工智能抢人类饭碗的趋势越来越明显了，最近，它又瞄准了一个新行业，而且一出手就比该行业专家们做的好。
主角还是 AI 大咖谷歌DeepMind，这次他们与英国牛津大学合作，通过机器学习大量的 BBC 节目，来学习一项全新的技能：唇读术。可怕的是，人工智能不仅学会了，而且让唇读专家们自愧不如。
唇读是人类一项独特的技艺，也是非常困难的一件事，它对于语言语境和知识理解的要求并不亚于视觉上的线索，然而 AI 又做到了。
AI 系统的学习对象是近 5000 小时的 BBC 各类节目，包括 Newsnight、BBC Breakfast、Question Time 等，所有视频资料加起来约有 11.8 万句话。
谷歌DeepMind 和牛津大学的联合研究团队使用了 2010 年 1 月至 2015 年 12 月间的电视节目素材对 AI 系统进行训练，然后使用 2016 年 3 月- 9 月间播出的节目进行 AI 性能测试。
BBC节目数据库。从左至右分别为：频道、节目名称、小时数、句数
通过观察节目中说话者的唇形，AI 系统可以准确解读出文字，比如下面这些比较“拗口”的句子：“我们知道也将有上百位记者会出席”（We know there will be hundreds of journalists here as well），以及“根据国家统计局的最新统计数据”（According to thelatest figures from the Office of National Statistics）。
DT 君试读了以上英文语句，发现唇形变化其实并不明显，而且电视节目中的语速是非常快的，难度可想而知。
BBC节目数据库中无字幕原片
由谷歌DeepMind AI系统通过唇读同步的字幕
AI能力再升级
测试结果的具体数据可能更能说明问题：在 2016 年 3 月-9 月的节目库中随机选取的 200 个说话场景唇读对比测试中，人类专家的完全准确率为12.4%，而AI的完全准确率为46.8%。
而且 AI 所犯错误中有很多其实无关紧要，比如在复数后面漏掉一个“s”之类。不过哪怕是这样，AI 还是完虐了人类唇读专家。
人工智能业内专家称，“这绝对是建构全自动唇读系统的第一步！现有的各类庞大数据库完全可以支持深度学习技术的发展。”
上方彩色图片为BBC节目数据库原始静态图片，下方黑白图片为两个不同的人说出“afternoon”（下午）这个单词时的唇型
两周前，牛津大学曾开发了一个类似的深度学习系统LipNet，这套系统当时就已93.4%对52.3%大比分击败了人类唇读专家，但还不太说明问题，毕竟，LipNet和人类的竞赛是基于GRID语料库，这个数据库只包含51个特殊词汇。
而DeepMind这次选取的BBC节目数据库却包含了惊人的17500个特殊词汇，对人工智能来说，这无疑是艰巨的挑战。
GRID语料库中的音视频数据相对简单得多
除此之外，BBC节目数据库中包含了人类在正常说话时使用的各种语法，而GRID语料库的33000个句子都采用相同表达，这使得句子很容易被预测，难度也相对低得多。
DeepMind和牛津大学的研究团队将开放BBC节目数据库供同行使用。来自LipNet的 Yannis Assael 表示将率先使用这一数据库来训练自己的唇读AI系统。
把嘴唇排列起来
如果要通过 BBC 节目这一类的视频数据库来训练自动唇读系统，必须要让机器预先学习每一个视频片段。可问题是，节目中的视频流与音频流往往不是完全同步的，甚至会出现多达1秒左右的时间差。
简单地说，这会让机器彻底蒙圈，因为视频里出现的唇形没办法和音频完美贴合，机器就无法将某一特定唇形和其发音对号入座。这样看来，AI 学习唇读术好像是不可能的。
解决这一问题的方案是让计算机先学会那些完全同步的音视频流，掌握发音与唇形间的关联，然后自行推断音视频流中那些画面是不同步的，再进行自动修正。DeepMind的 AI 系统自动处理的 5000 小时音视频流就是采用的这种方法。如果完全使用人工来进行同步校准，工作量简直大到不可想象。
DeepMind采用的“看、听、尝试、拼写”架构。首先解码出一个特征yi及两个向量，再通过向量去定位对应的输入音频视频流序列
好了，问题来了，AI 唇读本事这么大，到底会被用来干嘛？DT 君脑子里首先出现的画面就是：“天网”默默监视着全人类的谈话，只要看看嘴型就知道你在说什么……
虽然细思恐极，但专家说了，说到监听这事儿，与其如此大动干戈，还不如超远程监听麦克风来得简单直接效果好。所以，目前来看，没什么好害怕的。
相比之下，AI 唇读技术更可能的应用方向是消费类电子设备，可以让设备知道用户想要说什么，哪怕不发出声音。“动动嘴皮子”这种事儿搞不好会成为未来人机交互的常态。
来自牛津大学 LipNet 研究团队的Yannis Assael对此技术的评价是：“我们相信AI唇读技术是一种非常实用的辅助性技术，比如更智能的助听器、不便出声的公共场合（Siri再也不用听见你的声音了），以及在嘈杂环境下精准的语音识别等。”
最后，小编拿出彩蛋一枚，供各位测试唇读之用。
参考：
https://www.technologyreview.com/s/602949/ai-has-beaten-humans-at-lip-reading/?utm_campaign=internal&utm_medium=homepage&utm_source=top-stories_2&set=602942
https://www.newscientist.com/article/2113299-googles-deepmind-ai-can-lip-read-tv-shows-better-than-a-pro/
arXiv, DOI: arXiv:1611.05358v1
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