現在一提起“大數據”、“人工智能”，很多朋（péng）友就會首（shǒu）先聯想到“算（suàn）法”、H100等大型商用級“AI計算GPU”（圖（tú）一）等（děng）等。總覺得這些技術很高（gāo）深，離普（pǔ）通老（lǎo）百姓很遙遠，其實並非如此，它的原理很簡單，應用場景非常廣，離我們普通老百姓也非常近。

“人工智能”的第一步是要從多個維度提取某項事物的特征碼，比如要檢測某種（zhǒng）半（bàn）成品（或者成（chéng）品）是否合格，可以提取產品在加（jiā）工、製造過程中各個環節中合格品的體積、質量等參數。

這些參數的有機集合就相當於（yú）是“數據模型”，而（ér）收（shōu）集、整理這個“數據模型”的過程就可以簡單（dān）地理解成（chéng）是“機器學習”、“機（jī）器訓練”，請參考圖二。

一般來說，絕大多數合格品的各項參數（shù）都會在一（yī）個正常的上下誤（wù）差範圍內浮動，如（rú）果檢測到某一個半成品的某項參數與數據模型相比，差距比較大，那麽這個半成品可能多半（bàn）有問題。

它是殘次品的可能性就很大，就可以依此做出決策，將這（zhè）個半成品挑出來再重新審核，避免（miǎn）殘次品（pǐn）流入下一個生產（chǎn）環（huán）節，甚至出廠，這些檢測、挑選的工作全部由機器完成，可以大幅節省質檢的工作難度和強度。

由此可以看（kàn）出，最終判斷結果的準確度取決於數據模型的精確度，而數據模型的精（jīng）確度則取決於采集合格產品數據的總量，這個總量（相當於機器學習、訓練（liàn）的量）越大，數（shù）據模型就會越精確，以此為基礎作出的最終判斷的結果（guǒ）就越準確。

盡管現實中人工智能領域要麵臨、解決的問題要遠比判斷產品是否（fǒu）合格這個例子更複雜，可能高出（chū）幾個數（shù）量級（jí），但是萬變不離其宗，其原理都是一樣的，不要小看這個原理，它的應用場景是非常廣泛。

例如，要檢測一個長（zhǎng）度為幾百米以上的橋梁的健（jiàn）康度就是（shì）一個棘手的問題。如果一個橋梁的健康（kāng）度檢測度及時準確，養護到（dào）位，不僅可以適當延長橋梁的服役年限，還可以（yǐ）在橋梁出現重大安全隱患之前得到預警，避免（miǎn）造成生命和財產損失，意義非常（cháng）重大。

目前要檢測橋梁的健（jiàn）康度需要（yào）派人工定期巡檢，或者每隔一段距離安裝傳感（gǎn）器用以檢測橋（qiáo）梁振動，獲取橋梁的（de）“振動模態頻率”來進行模態分析。

“振動模態頻率”這個概念有（yǒu）點不太好理解，當物體受到外來施加的力（lì）、加速（sù）度或位移時，會呈現多個固有頻率（lǜ）的（de）振動，其類型可能包（bāo）含彎（wān）曲、扭曲、拉伸和（hé）壓縮，或（huò）是這幾種類型的組合。

因此，隻要對所收集到的（de）特征頻率進行模態分析，就可以對某種材料（liào）進行故障預報和診斷，目前模態分析技術已經被廣泛應（yīng）用於多個領域，包括（kuò）用來檢測橋梁的健康度。

現在上述兩種用來檢測橋梁方案都不完美，前（qián）者（zhě）精度不夠，某些隱性的問題通過肉眼是看不出來的（de），而後者這種方案的綜合成本比較高。

最理（lǐ）想的（de）檢測橋（qiáo）梁健康度的方法要同時滿足三個要求：一、不能影響正常交通。二、方便實施，作業難度低。三、整體檢測成本要低。

近期，美國的某（mǒu）科研團隊開發了一種可同時滿足這三項要求的檢測方法，可以直接通過使用（yòng）智能手機（jī）來（lái）偵測橋梁的振（zhèn）動模態頻（pín）率，不需要購（gòu）買任（rèn）何額外的或特殊的傳感器就（jiù）能大規模收集相關數據（jù）。

他們的具體的實驗做法（fǎ）是這樣的：

一、將（jiāng）兩部蘋果手機固定在車上，然後（hòu）開車穿過舊金山的金門大橋，總共來回大約100次。

二、收集在金門大橋上完成超過70次行程的優步司機收集的相關數據。另（lìng）外，作為對（duì）比參考（kǎo），研（yán）究人員還收集搭載安卓手機的汽車，250次通（tōng）過意大利（lì）一座混凝土橋上的行駛數據。

通過手機傳感器檢測（cè）橋梁模態頻率數據這種（zhǒng）方式在理論（lùn）上是可行的，其是否實用最關鍵的問題在（zài）於檢測的精度夠不夠，最終的實測結果是：

他們通過這種方法（fǎ）所測算出來的橋梁的振動模態頻（pín）率的誤差，不超過（guò）通過使用傳統（tǒng）高精度（dù）靜態傳感器（qì）所測量出來的數值的（de）3%，精度並不低，說（shuō）明這（zhè）種做法（fǎ）可行。很明顯，這（zhè）種思路還有著巨大的改善空間，其檢測精度還可以進一步提高。

這項研（yán）究成果的意義非常重大，如果（guǒ）能通（tōng）過（guò）進一步的更嚴格、更廣泛的驗證，那麽意味著相（xiàng）關部門（mén）可以使（shǐ）用非常低成本的方式來檢測橋梁的健康度。來源: 宗（zōng）熙先（xiān）生