当人工智能走到科技与人文的十字路口，会迸发出怎样的能量？你会发现，在过去的任何时期，人工智能都比今天的人工智能更接近我们，因为它正在以一种近乎革命性的方式解决生活中的现实问题。现在，摆在中国文物保护基金会面前的是一个棘手的问题：如何修复一段已损毁已久的箭口长城？按照传统方法，无论是测绘、测量，还是后处理，都只能靠人力拿着尺子和全站仪来完成，费时费力。尤其是箭口长城，多建在险峰绝壁上，四周植被茂盛。可以说，人员到达施工现场的障碍重重。此外，传统的人工测量无法反映长城的全貌和细节，不利于保护单位更准确地制定维修计划。如今，“人工智能助力剑口长城修复”项目已经在英特尔中国研究院、英特尔数据中心事业部、武汉大学测绘遥感国家重点实验室的合作下展开。新方法可以数字化还原长城修复前后的状态，有利于修复、保护和进一步研究。有了英特尔人工智能技术的参与，箭口长城乃至更多长城的保护工作将跃上一个新的高度。如何利用英特尔AI助力长城修复，主要分为三个步骤：1.采集高精度图像在箭口长城保护项目中，使用英特尔最新的猎鹰8+无人机对长城进行整体重建城墙上的墙局部航拍，精确成像；2.破损部位3D建模与人工智能识别借助最新的英特尔至强服务器，可对高分辨率图像数据进行快速分析处理，生成完整的长城图像高精度3D模型，利用人工智能智能算法在3D模型上识别出需要修复的部位，并提供裂缝、塌陷等损伤测量数据，指导物理修复。3.3D模型人工智能数字化修复在3D模型损伤识别的基础上，采用最先进的3D模型对抗生成网络和回归卷积网络，对城墙破损部位进行数字化修复，对实际长城进行相应修复维护提供指导和参考数据。这将是一次全新的探索。先进的无人机航拍和人工智能技术将参与文物修复和保护，英特尔的计算技术将深度介入。数据显示，猎鹰8+无人机采集了700米长城的数万张高分辨率图像，原始数据超过200GB。整个处理过程会频繁访问这些数据，也会产生超过100GB的中间数据和模拟数据。数据，即使是高性能计算，要处理如此庞大的数据量也是极其复杂的。该解决方案还涉及多种AI算法，包括视觉特征提取和索引、相机参数恢复、束调整、密集匹配、几何模型网格生成、深度神经网络2D和3D模型训练、纹理合成等。英特尔的解决方案基于基于Xeon至强可扩展处理器，Intel固态硬盘，结合OpenMP/MPI并行优化技术，使用针对IntelCPU优化的Intel?深度神经网络数学核函数库（MKL-DNN），针对Intel架构优化的深度学习框架Tensorflow等工具可以高效实现长城的3D建模和数字化复原，精度达到厘米级。在长城三维建模和数字修复的整个过程中，需要对方程进行大规模的迭代计算，而一些基于大规模稀疏矩阵的方程可能存在收敛稳定性问题。这时候大型矩阵计算库MKL的作用就凸显出来了。不仅可以提高计算效率，还可以大大提高复杂计算的稳定性。如今，英特尔开发的MKL-DNN库已经广泛应用于Tensorflow、Caffe等流行的深度学习框架中。可以说，在深度学习领域不同算法实现的解决方案中，英特尔至强架构是唯一能够全面、高效、低成本支持如此多种算法的选择，并且能够显着提高人工智能修复长城的效率和速度。英特尔至强服务器为人工智能开发者提供了一套完整的开发工具链，允许开发者根据深度学习的数据复杂度按需配置内存。在此基础上，英特尔（中国）研究院与武汉大学将开发长城缺陷/裂纹识别与定位、数字修复的深度学习算法，包括：1.人员在正常和损坏的3D模型上采集标定样本GreatWall获取足够的样本数据来训练深度学习网络。利用二维视图和横截面视图对大量数据样本进行训练和分析，形成识别典型损伤模式的能力。2.长城数字模型虚拟修复当识别出一段长城的破损部分后，AI会进行数字虚拟修复，对破损模型生成3D修复效果和砖墙纹理，并获得物理修复数据所需的工程量，作为物理修复的参考。在数字修复中，会应用计算量大的2D/3D模型生成技术。无论是2D还是3D模型生成网络训练，其数据输入量和计算量都是惊人的，只有英特尔至强服务器才能提供完整的支持。同时，英特尔AI数字修复将遵循“修旧如旧”的原则进行文物修复，为长城修复工程提供详细的位置、效果、所需工程量预估，作为实际项目的有效参考和比较。总而言之，在助力修复长城的过程中，英特尔提供了从前端数据采集到后端深度网络训练，集测量工具、人工智能算法、高性能计算平台于一体的完整人工智能系统和程序生成。智慧文物修复保护解决方案。事实上，不仅是修长城，其他人工智能应用场景，英特尔的AI解决方案也是不错的选择。因为无论你是数据科学家还是IT架构师，都可以在你熟悉的CPU平台上简单高效地按需开发，让AI的开发和应用变得更简单、更实用。正是这种高性能的通用AI计算平台及其在工程和产品中的应用能力，将帮助更多的AI解决方案提供商在各个AI应用领域实现大胆突破，开启AI应用大潮。人工智能，从至强开始。文物修复和保护就是这样一个生动的例子，而这仅仅是个开始。英特尔人工智能传承长城奇迹——点击英特尔官网视频链接了解更多
