可穿戴设备教父：Alex Pentland

【编者按】本文来源于安珀网，Alex Pentland将作为明天下午举行的百度The BIG talk第三期嘉宾发表演讲。

1973年，当Alex Pentland还是个大三学生时，他就在美国国家宇航局环境研究所兼职担任电脑程序员。他有一项任务，也是一个环境监测的大项目其中的一部分—开发一个可以从外太空数清加拿大海狸数量的软件。只有一个问题，就是现有的人造卫星太大，而海狸则太小，难以精确检测。他回想起它最终的解决方案：“海狸会建出池塘，所以你可以通过池塘的数量判断海狸的数量。你只要观察它们的生活方式，就可以有直接的解决方案”。

海狸已经数清了，但Pentland已被基本的方法深深吸引。当时，这个21岁的年轻人很想知道可不可以用相同的方法理解人类社会，或者可不可以通过传感器揭开复杂的社会行为。通过这种方式，我们能否找到一种提高整体文化的途径—换言之，去创造一种更符合人类需求的世界，在这个世界里，城市和商业都以相似的方式使用客观数据，以使我们的幸福和生产力最大化。

Pentland在后来的四十年里都在探索这个问题，通过电脑而不是外太空去观察人类和他们的生活方式。Pentland解释说，你不用在距离或情感上接近他们去了解他们思想、行为、或动机的本质。他指出：“通过人们的交流你可以看到很多：他对她很具吸引力;或她对他很恼怒。如果你观察某人一天，你不需要听他们讲话就可以了解他们。”

事实上，完全沉浸其中，就像加入众所周知的海狸闹剧一样，对他们的伤害比帮助更大：你新形成的偏见会使你偏离客观数据告诉你的情况。Pentland推断说，当你开始盯着屏幕看时，你所需要的是一个能跟随每个个体移动并获取环境信息的传感器，包括一天内每个个体身边发出的生理信号、声音信号、视觉和听觉信息。

到了21世纪，Pentland成为了可穿戴设备领域内最重要的领导者之一，引领这包括从谷歌眼镜到健身追踪器的发展。但最初，由海狸引发的灵感在可穿戴设备中深深扎根。

Sandy(似乎没人叫他Alex)和我在麻省理工大学人类动力学实验室见面，这是一个他大概三十年前成立的一个团队，他一直带领着它。Sandy这称呼是为了和他爸爸老Alex区别开，但这很适合他，至少今天他的衣服和这个昵称完美匹配。他现年62岁，但他看起来比实际年龄要年轻，他每个下午都会抽出时间去锻炼，如果运碰上好天气，他会在周末与太太和两个儿子出去远足或滑雪。他很骄傲地说，这是他们的兴趣，当然也是他自己的兴趣。他闲躺的姿势--背靠着沙发的一角，双腿舒展，一只手臂伸到沙发后面，更像一位和蔼的伯伯而不是作为可穿戴技术开创者的科学先驱。

他差点错与“可穿戴设备教父“这个称号失之交臂：1973年，在他实现由海狸带来的突破后不久，Pentland就从大学辍学并当起了卡车司机，这是因为他对过于严格的学位要求感到沮丧而带来的人生事业上的一个小分支。后来，他回到学校完成学业，又兴致勃勃地想去麻省理工学院的心理学系读博士：因为他女朋友到了波士顿，所以他申请了那里的麻省理工学院和哈佛大学。他没有重新写一份申请书，而是直接影印了密歇根大学的申请书。当然，麻省理工学院录取他了。

1976年，Pentland在校园里是一个奇怪的人。很多他的同事都来自科学技术领域，但他却对人类心理学感兴趣。人工智能和计算机建模在当时都是很热门的话题，而且，在那时候，这两门学科都在同一个系。Pentland想要探索它们相似的地方，但他也研究社会心理学--人们相互接触和认识的方式。夜晚，他在人工智能实验室的顶层研究他的理论，那里有世界上第一批机器人，也是最早的Lisp机器(被视为最早的单用户计算站)，还有激光打印机的原型。总而言之，科学无处不在，也存在世界大部分人的梦想中。所以，为什么他不能做同样的事情呢?去创造一些这世界还没有的东西--让电脑了解人类。Pentland在读博士时，一直不断深入研究这点，而且，在1986年短暂离开麻省理工学院，从斯坦福担任客座教授后回来，他就启动了属于他的第一个实验室：Looking at People。

如今，可穿戴设备技术在麻省理工学院发展得很好。但30年前，对于一个新的研究人员，这不是一个很突出的研究方向--计算机科学家研究计算机;社会科学家研究人类。Pentland说：“脸部识别和用户界面这些应用不是他们要研究的，可穿戴设备本质上偏向社会方向，但计算机技术并不是。但我们这个实验室成立时，主要的计算机研究人员觉得任何包括社会方面的事情都离他们很远”。

说服他们改变观念很难，研究基金也很难拿到。一开始，正常学术渠道的资金就关闭了--当还有更多重要课题时，为什么会资助这种异想天开的研究呢?Pentland只能向FedEx 和Eriksson这些产业公司寻求支持，他认为这些公司的生意可以从可穿戴设备技术的繁荣中获益。他回忆说，年轻人可以理解，但对一些年长的人来说，可穿戴设备似乎很奇怪。另外，实现他这种梦想的技术还只存在科幻小说中。对于海狸，你可以用卫星，但对于人类，你需要一个能融入每天生活的设备，Pentland 说“把它嵌入你的眼镜、衣服、每一个确切的位置”。但在20世纪80年代，不仅没有无线，而且还没有因特网。Pentland比划说：“电脑就像一个披萨饼那么大”，事实上，他纠正自己，用手比划出更大的范围，“比那个更大”，尽管那不仅仅像披萨而且也像微波炉那么大了。

Pentland虽然会被尊称为可穿戴设备的教父，但他也有一些老前辈：大约在他来到麻省理工学院的十多年前，数学家Edward Thorp 和计算机理论专家Claude Shannon设计了一个复杂的装置，主要为了在轮盘赌桌上作弊。这个设备有一个烟盒那么大，通过方向盘和球心获取数据，依靠使用者放在鞋子里的开光：一个连接电脑，一个计时。当球有三个或四个转换离开时，音乐会在赌博者的耳里响起—他会自然地佩戴一个助听器，通过和头发和皮肤颜色一样的电线连接连接电脑。

虽然Thorp和Shannon的发明很具独创性，但它依然还是有线的，只能完成一个独立任务。使可穿戴设备功能和适用范围更广发还需要很多东西。这个“很多”来自于专门为专门为可穿戴技术的研究而设立的“可穿戴技术项目”，它是Pentland1986年回到麻省理工学院是成立的，后来1998年在Pentland实验室的资助下正式成立实体研究所。

第一款看起来像今天的可穿戴设备的原型在20世纪90年代诞生在这个实验室。到1998年，Pentland的“可佩戴衣橱”诞生，包括有着隐秘且具有高分辨率的计算机显示器的眼镜;带有健康监测器的手表，可以记录用户的体温、心率和血压;可以连接无线网络的腰带电脑;可以用作相机和麦克风的领针;还有设计在夹克里的触摸平板的键盘。

这些发明都由Pentland设计，还有20名学生在实验室帮忙，实验室还是像现在那样运作：在一个开放的空间里，有些貌似后来添加的椅子混在不同大小的模型中间，墙壁并不是他们所想的那样，还有一些小设备和硬件，至今我对它们的认识知之甚少。那些学生们跳华尔兹时戴在身上的硬件是最早的可穿戴设备的原型，逼近，不是很想我们今天看到的可穿戴设备。难道那些健身手环可以监测任何从心率到睡眠周期的个人数据吗?事实是，它们曾经被试图嵌入手表，但他们不仅难看而且功能很少。Pentland和他的学生曾通过嵌入式传感器改变商业，从呼叫中心到投资银行，这也可以规划工作空间和策划会议吗?这些都只有和可穿戴背心结合起来才有可能(这是一个悬挂在实验室的早期原型，除了连接复杂装置而不是鱼具的电线，它看起来就像渔民服装)。Pentland指出，甚至智能手机本身就是一种可穿戴设备—因为我们像戴手表一样常常随身携带着它，也是21世纪才研制出来的，在这之前并不存在智能手机。

关于谷歌眼镜，Pentland一位突出学生，Thad Starner，足以成为最早的开发者了，他的名字取自于Cyborgs的昵称，这是一个可以遮住他们一半脸的键盘监测装置，它的电线覆盖全身，可以连接电脑和单手键盘。他们把他们的可穿戴“宠物”叫Lizzy—源于T型发动机小汽车Tin Lizzy的昵称。当Larry Page 和Sergey Brin 把Starner 挖走，去接手一个新项目时，Lizzy终于成为了谷歌眼镜的一员。

人类动力学实验室夸耀说他们现在已有50名毕业生了。Pentland自己现在已不是一匹黑马--他实际上是校园的宠儿。每个和我谈到Pentland的人，都给予他最高的评价：Thad Starner说他是一个“奇怪”的指导老师;以前的学生Ben Waber说他不仅仅是一个出色的研究者，更是一个出色的良师益友。而且，Pentland能量无限，尤其是对学生。Waber承认：“我觉得他睡眠不多”。

Pentland的奉献在已毕业的学生身上得到了体现，大概有一半的学生在不同机构担任了终生教授，剩下的在企业工作，领导着研究团队或者自己成立公司。大部分的这些公司都是Pentland共同成立、赞助或提供指导的--每一个都致力于为大众研究不同的可穿戴设备技术。

Pentland获得重大关注的最新项目是社会计量器。这个看似简单的设备大致有卡片那么大，配备了一个传感器来测量你的运动，还有麦克风捕捉你的声音，蓝牙检测附近的其它测量器，最后，红外线传感器告诉你什么时候面对面接触了周边的这些人—Pentland相信这些功能几乎哪里都可以用：在医疗环境中，确定某认识沮丧还是生病了;在商业上，公司可以估计员工的幸福指数和生产能力;对于企业家和智能团，这种设备可以使个人和团队的开发与创新能力最大化。Pentland强调，为了缓解公众对泄露隐私的担忧，社会计量器只是记录声音和说话的方式而不是确切的话语。他已经用了将近15年研究这个设备，现在已经有人会几星期一直佩戴着它了。一项调查表明，在玩扑克牌时，社会计量器可以帮助佩带者看清对手的牌，有70%的正确率;另一个调查发现，佩戴着可以在五分钟内判定谈判中的赢家，而且有87%的正确率;另一个调查总结说，在选手参加比赛前，可以准确的预测选手能否成功。

在过去的十年里，社会测量数据已经远远超过最初的这些演示了。Pentland通过在实验室和现场的几十个人类研究得到的数据，他已经掌握了超过一百种指标，通过这些指标你可以了解到比确切话语更多的信息。通过声音和姿势，你可以看出某人是沮丧还是开心，是喜欢还是厌倦。通过频繁的接触交流，你可以了解员工的工作满意度和工作效率。你可以区分一个团队是更具创造性还是陷入惰性。似乎你还可以预测帕金森症的发作。

Pentland最新的副产品Sociometric Solutions正在对社会计量器进一步开发利用。截至2013年，该设备已被数十家研究机构和公司使用，包括财富前1000名的成员。去年，麻省理工学院的Waber和Pentland带领康奈尔大学的一个研究小组去研究他们能否把社会计量器的性能提升到一个更高的层次。仅仅通过分析某人说话的语气，这个团队准确地预测到了唾液皮质醇的水平可以显示他目前的紧张程度和未来的压力状况。Pentland说：“从一个发展的角度来看，这有重大意义。你可以回想起某一天，比如说你去追猎长毛象的那一天，可以知道谁感觉良好、谁不舒服，谁充满激情谁又很低落。所以，我们发展了这些比语言还古老的信号”。又回到海狸事件上，“就像你从外太空看海狸，像Jane Goodall看大猩猩。你是从远处观察的。”

最后，Pentland不仅从太空数清了海狸，还预测了它们将到达的地方，它们将如何互动，他们未来将发生什么--以及所有这些结果能怎样被提高。1988年，他预言“可穿戴设备可以延伸人的感知能力，提高记忆力，对使用者的社交生活给予援助，甚至帮助他/她保持镇定”。有了社会计量器，他想象他们能做到更多：可穿戴设备在不久的将来可以在最广泛的范围内提高集体智慧、社会功能水平。

但是，在未来，可穿戴技术提高我们生活和社会水平所需要的客观数据来源得不到保证。就像Pentland最初在麻省理工学院研究这个领域时遇到的困境一样，可穿戴设备技术在今天还遭受怀疑。从西雅图咖啡馆到拉斯维加斯的脱衣舞夜总会都完全禁止像谷歌眼镜这些设备。四月份，有个倒霉的谷歌眼镜配戴者—20岁的“商业内部”报记者，在旧金山的Mission区，他的眼镜从脸上被扯下来砸到柏油马路上。

在某种程度上，这种不安可以解释为对技术入侵人类交流的潜在不信任。我们每天看手机多于看彼此，刷Twitter多于真实互动。难道谷歌眼镜或者社会计量器不仅仅是在那些会限制我们社交能力和损害智力的设备中的一员吗? 毕竟，如果我随时搜索你最后讲的话，我会很容易记得你所说的，或者，我会被设置得太早的闹钟搞得心烦意乱。没错，这就是对记忆流失的恐惧--所谓的谷歌效应。如果你可以不断地访问一切，那为何不记住一些事呢?

不过，Pentland说，这些言论忽视了这些设备带来的很多正能量。有限的移动度意味着更好的社会风尚。你还记得你上次的谈话而不是通过不断减少的事实来感觉你的讲话方式。不用使劲回想某人的名字或者你在哪见过他，因为这些记忆触手可及。Pentland强调，“你可以有更好的社会生活;我记得你的名字，你孩子的名字，我们都将会更快乐”。可穿戴设备还可以防止智能手机带来的多重任务处理带来的问题。不用拿出手机，中断你的交谈，甚至不需要移开你的眼光，谷歌眼镜的Starner说，“事实上，你可以专注于你所做的事，它不会消除多重任务，但是会使之更安全。”

至于记忆效应，我们总是有交互记忆，Pentland指出，我们可以把某些特定的信息传递给家人或同事而不用我们全部记忆。这样可以让我们释放自己，从事其它那里活动，这样做的准确性可能更高。正如Starner和我说的一样，他通过谷歌眼镜检查他每天所做的事情，重新准确查看一些已经模糊的事实。(当我提到他导师早期的海狸项目时，Starner不经意地说了相反的情况，他若有所思的说“我觉得是鸭子”。我想，更有可能是海狸。)

但是隐私问题依然存在—而且，Pentland是第一位指出这是一个严重问题的人。“对于我来说，这完全不像科幻小说，一切都很有可能实现”任何能够捕获和传输环境状况的技术都有可能被滥用。我们比以往任何时候都更加理解我们留在网上的数据代表什么，Pentland称它们为“数字面包屑”，但我们留在社会计量器或者像谷歌眼镜这样的设备中的数据潜在危害性更大。Pentland看到了这种技术带来的无线好处，但同时也看到被滥用的可能性。

谷歌眼镜的对手已经担心图像或机密信息会被无意间泄漏。但有令人更不安的情况：有不怀好意的人利用我们发出的高级信号—实时行为模式，比如说脉搏率、声音、简单的运动模式，这可能比有人获得具体信息更严重。兴奋只是一秒钟前的事，当Pentland说到放在他办公室的那款最新出来的谷歌眼镜时，他马上变得严肃起来。他在胸前合起手指，身体在沙发上向前倾，仿佛要强调将要说的话。眉毛上扬，声音低沉而缓慢。他说：“问题是，我可以通过元数据了解你大部分的生活。更可怕的是，我可以通过和你交流的人得到关于你的元数据，而完全不需要看到你。”他继续说：“人们担忧隐私，但从某种意义上说，他们还没有足够担忧，因为他们没有真正理解危险所在。他们只是从短期内看问题。”对于这些潜在的风险，他只有一种可行方案，“你将会自己去控制这些个人数据”。他认为未来每个人都可以积极的分享他们的决定，精确地知道他们的数据将在何时、如何被何人使用。他说：“控制数据是最重要的事。它需要被正确的操作，否则你最终会像前民主德国国家安全局Stasi那样。”

但Pentland描述的功能已经足以让人担心了。即使我们认为我们在控制数据，但我们怎么知道呢?如果我们的电子书可以几秒钟内从Kindles上消失，如果我们可以迅速发现我们锁定的个人电子账户被盗了，如果我们可以发现美国国家安全局已经监控我们的通话记录多年了，我们怎么能相信Pentland的可穿戴设备(尤其是社会计量器)收集的数据会安全呢?

Pentland叹了一口气。这是一个值得担忧的问题，没错，我应该非常担忧。但他相信，随着密切监督和一系列严格的指导，我们可以避免很多糟糕情况的发生。我们可以在有人破坏规则之前先设置规则，要主动防止问题出现而非被迫解决问题。Pentland最近在为世界经济论坛上一些世界级政治经济重要人物提供关于这些规则的建议。他对未来的设想是：每个人都可以自由使用数据，可以自由进入或退出网络，可以选择是否分享给他人。并不需要感到害怕，因为这些都需要用户授权。”