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科研合作

依托高水平的研究团队,微软亚洲研究院一直以“创一流科研水平、培养一流人才”为目标,与中国高校和科研机构保持良好的研究合作关系,交流研究经验,分享研究成果。研究院与高校创建联合实验室,开展联合实验室研讨会。同时,为推动亚太学术界共同关注的、具有社会意义的研究课题,研究院启动了一系列主题研究支持计划,如文化遗产数字化、大数据时代科学、城市计算、云计算等。

云计算助力黑河生态水文系

在中国辽阔的内陆河流域,荒漠化、盐碱化等生态环境问题日益凸显,严重威胁了西北干旱区的可持续发展,在中国辽阔的内陆河流域,荒漠化、盐碱化等生态环境问题日益凸显,严重威胁了西北干旱区的可持续发展,这些生态环境问题均与内陆河流域水资源的变化直接相关。为了对内陆河流域水安全、生态安全以及经济的可持续发展提供基础理论和科技支撑,中国国家自然科学基金委员会在 2011 年启动了“黑河流域生态 - 水文过程集成研究”重大研究计划。流域尺度的集成生态水文过程模型的建立及仿真运行涉及到海量观测数据处理及复杂多元时空交互模式的整合,迫切需要强有力的高性能计算支持。

北京大学水资源中心的郑春苗老师应用 Microsoft Azure,充分发挥其部署灵活、易于扩展、性能出色等优势,有效促进了流域尺度生态水文过程及污染物运移规律的数值模型的研究工作。

关注海冰变化,做地球卫士

全球气候变暖是近百年来所呈现出的显著变化,其对地球生态和环境都产生了严重影响。在各环节协力共生的地球生态系统中,海冰是非常敏感的一个环节。其面积和厚度的消长对全球气候变化既是指示剂,也是推动力。
海冰数据门户是一新型研究平台。借助该平台提供的各种海冰模拟结果及卫星遥感观测到的相关数据和 9 大类海冰数据分析功能,科研人员可以略去下载原始数据的步骤,轻松完成常见的海冰数据分析,其中既包括多种气候模式的海冰模拟结果之间的横向对比分析,也包括海冰模拟结果和观测结果之间的对比分析。

该研究平台也直接支持了白玉琪副教授在清华大学地球系统科学研究中心提出的全球变化科学领域的信息基础设施研究计划(GlobalChangeOne)。海冰数据门户提供的数据查询、可视化和对比分析功能构架在微软的公有云 Azure 平台。它充分展示了 Azure 的计算资源虚拟化、数据资源云端化的技术特征,展现出 Azure 在提高科研效率,加速科学发现方面的优势。

文化瑰宝,数字化传承

敦煌莫高窟俗称千佛洞,被誉为 20 世纪最有价值的文化发现,以精美的壁画闻名于世。然而,人为的破坏和生态的恶化,使敦煌这一历史文化遗产面临着严峻的考验。在更大的游客量需求和为后代保护这份无比宝贵遗产的责任之间寻求平衡是敦煌莫高窟面临的最大挑战。

微软亚洲研究院向敦煌研究院捐赠的专门为莫高窟量身定制的十亿级像素数字相机系统 “飞天号”,大幅度提高了洞窟内壁画拍摄的效率,满足了对佛龛、壁画等文物颜色、几何细节等高精度数字采集的要求。该相机的一大特色是利用焦点合成技术来高精度地捕捉被拍摄物的立体细节,这个功能是其他同类相机无法做到的。当拍摄具有复杂景深变化的斜披、洞顶和佛龛时,“飞天号”能够自动计算景深,分次拍摄多张同一场景但焦点不同的图像,然后将所有的图像合成,使得同一场景下的每尊塑像、每处壁画都呈现焦点清晰的影像,阴影区域也保留了丰富的细节。这对敦煌莫高窟的数字档案前期拍摄是一个突破,把过去无法拍摄高分辨率的佛龛变成了可能,使得洞窟的数字档案实现了绘塑完整的统一空间。

让世界听懂聋哑患者的“声音”

世界各地有 3.6 亿的听力障碍人士,其中来自中国的听力障碍患者人数将近 2100 万。每一天,他们都面临着大多数人从来无需考虑也难以想象的沟通挑战。我们长期以来致力研发,试图解决这个困扰业界多年的难题:如何开发一种工具,让人“听”得懂手语,帮助听障人士改善生活质量。

为此,我们正在与中国科学院计算技术研究所和北京联合大学合作,借助 Kinect 设备打破沟通障碍。高性价比的 Kinect 通过同时捕捉色彩和深度图像信息为我们实现目标开辟了新的机遇。这项研发以微软研究院在翻译和自然语言处理、语音和手势识别等自然用户界面领域的广泛研究成果为基础,并更进一步。多式输入数据的应用将突破先前单纯依靠视觉输入或语音数据的局限性。其所应用的技术除 Kinect For Windows 外,还包括必应词典、微软翻译、语言建模和3D 建模等来自微软亚洲研究院的技术。设想一下,听障人士在健听的观众面前用自己的语言(手语)发表演说,每位观众都能不费吹灰之力听懂他的演说,这让我们看到了让聋哑患者“发声”的新希望。

信息化,让城市无限可能

城市化正日益成为世界的趋势。在欧洲和北美等发达国家,城市化已不再新奇。而在亚洲地区一些快速发展国家中,城市化发展迅猛,不过由此也带来了不少挑战。城市在发展过程中需要应对物流问题,维持安全和健康的环境,以及充满活力的经济等问题。而要有效地解决这些问题就需要在数据的搜集、分析以及建模方面采取行动——这也是城市信息化的必要途径。城市信息化可以被视为大城市的大数据。云计算的一个优势在于处理各种大数据,而微软的 Azure 云计算平台则为城市信息化提供了无限可能。

因此,微软亚洲研究院在 2013 年 7 月发起了一项活动,征集基于微软Azure 平台的、可帮助加速城市信息化的创意 , 并从中选择 25 个项目进行赞助。在大学和微软研究院的共同合作下,我们看到这些项目由想法而实现。随着对这一领域不断增加的兴趣,我们决定在 2014-2015 年继续开展“基于微软 Azure 平台以加速城市信息化”的项目。

理解,沟通的基础

中国是一个多民族多语言国家,每一种民族语言都是宝贵的智慧结晶核文化财富。然而语言的障碍严重影响着少数民族和汉族之见的经济、文化、科技、医疗、教育等各个方面的交流和合作。如何利用计算机技术进行少数民族语言和用汉语的自动翻译,对于促进少数民族和汉族的深入交流与合作,实现个民族的团结互助、和谐共荣具有重要的意义。实现机器自动翻译,同时也将为保护濒危少数民族语言、语音和文字工作做出贡献。

微软 Translator Hub 平台,运用 Microsoft Azure 云服务,允许用户上传语言数据,并建立和不熟自定义的翻译模式,从而实现任何两种语言的自动互译。依托哈尔滨工业大学教育部 - 微软语言语音重点实验室,微软亚洲研究院参与的中亚语言机器翻译项目已经在英语汉语 - 维吾尔语翻译系统的研究方面取得大量成果,研发出的自动翻译软件可以实现英中维互译,以及以中文为中轴语的多语言互译。未来,我们还将提供更多少数民与语言与汉语的自动互译服务,在保护少数民族语言文化的同时,促进民族间的交流与融合。