211service.com
Världens hetaste datorlabb
En halv värld bort från den lugna skönheten i Seattle och Puget Sound, finns det ett labb där mjukvarudrömmarna går i uppfyllelse. På Microsoft Research Asia är strävan efter att lyckas lika intensiv som trafiken som ryter vid ytterdörren i otyglad, kaotisk raseri. Om Microsofts andra anläggningar runt om i världen verkar idylliska är den här, i Peking, Kina, ren gata. Närliggande höghus tävlar med skorstenar om silhuettens överhöghet. Nedgångna byggnader ligger bredvid livliga konsumentelektronikmarknader och Beijing Satellite Manufacturing Factory, där Kina bedriver sin rymdfärdsforskning. Microsofts mantra: arbeta hårt för att komma in genom dörren; arbeta hårdare för att överleva; arbeta sedan ännu hårdare eftersom det verkliga arbetet – det för en världsledare inom informationsteknologi – bara har börjat.
Om du tycker att det är svårt att rota för Microsoft har du aldrig träffat Harry Shum. Pekinglabbets verkställande direktör är hjärtlig, engagerande och förvånansvärt ung - i 30-årsåldern. Det här är en ny typ av tillverkning i Kina, säger han och väntar utanför sitt kontor med ett leende. Inte bara skor, strumpor, barnvagnar. Nu tillverkar vi MIT-studenter, tidningar och programvara. Shums långvariga kollega Hongjiang Zhang går förbi men stannar för att instämma: Det är en annan nivå av Made in China, säger han. Zhang, som är lite äldre än Shum och mer reserverad, leder labbets Advanced Technology Center, en division som lanserades i slutet av förra året för att accelerera ny teknik i Microsofts produktpipeline.
Tillsammans leder Shum och Zhang en organisation som ser ut som ett typiskt företagslabb men känner som en startup. Trots alla sina skåp och datorer fylls labbet av entusiasm; dess energi kommer från, av allt, studenter. Kom in när som helst och du kommer att hitta mängder av dem – labbet stödjer cirka 200 praktikanter när som helst, de flesta från lokala universitet – som arbetar med projekt som övervakas gemensamt av Microsoft-chefer. Lägg till surret av mandarinkonversationer, fönstervyerna över Pekings utbredda och den ständigt närvarande antydan av cigarettrök, och du blir ständigt påmind om: du är inte längre i företagets USA.
Även om de driver labbet, är Shum och Zhang fortfarande forskare. De strövar upp och ner i stora gångar med arbetsstationer och visar upp sina senaste demos som stolta föräldrar. Shum stannar vid skrivbordet till en ung kvinna som han kallar den främsta studenten i datavetenskap vid Tsinghua University, en av Kinas främsta ingenjörsskolor. På hennes skärm finns stillbilder av ett vattenfall, regn på en sjö och grässtrån.
Med ett musklick blir scenerna levande. Vatten tumlar och stänker över fallen, regndroppar plundrar på ytan och gräset böljar i vinden. Datorn genererar animationen på plats: programvaran har sökt igenom videor efter statistiska ledtrådar om hur vatten och gräs rör sig och tillämpat lärdomarna på de statiska bilderna.
Allt är en del av labbets ambition att leda världen i att göra datorer interaktiva, underhållande och i slutändan mer användbara. Andra demos inkluderar komprimeringsalgoritmer som lagrar rika bilder med relativt få digitala bitar; datorseende programvara som spårar och känner igen mänskliga ansikten; en naturligt klingande talsyntes; och användargränssnitt som fångar handstil digitalt (ser Microsofts magiska penna , BARN maj 2004) . De gör verkligen förstklassig forskning, säger Victor Zue, meddirektör för MIT:s datavetenskap och artificiell intelligens Laboratory och medlem av Beijing-labbets tekniska rådgivande styrelse. Och Raj Reddy, en känd expert på människa-datorinteraktion vid Carnegie Mellon University, kallar labbets ledarskap och talangpool enastående.
Med 150 heltidsanställda forskare och mer än 80 miljoner dollar från sitt moderbolag sedan öppningen 1998, har Microsoft Research Asia blivit ett kraftpaket för infotech FoU. Långt snabbare än till och med Microsofts toppmästare förväntade sig, påverkar forskningsutposten i Peking företagets globala verksamhet. Mer än 70 teknologier som utvecklats används redan i Microsoft-produkter, inklusive programvara för Windows-operativsystem och grafikpaket för Xbox-videospel. Mer av labbets senaste mjukvara är planerad till nästa version av Windows (kodnamnet Longhorn), som kommer ut 2006.
Laboratoriet i Peking är en viktig del av Microsofts ansträngningar för att säkerställa dess globala framtid genom forskning. Det är intressant hur mycket av forskningen riktad mot den asiatiska marknaden visar sig vara allmänt tillämplig, säger Rick Rashid, senior vice president för Microsoft Research, som förutom sin huvudanläggning i Redmond, WA, också driver labb i San Francisco, Mountain View, CA och Cambridge, England. De kommer ofta att attackera ett problem annorlunda än vad som skulle hända i Europa eller USA, eftersom de kommer från ett annat perspektiv. De hittar ofta lösningar som är olika, och i vissa fall visar sig olika vara bättre.
Så har Bill Gates listat ut Kina? Microsofts ordförande går inte så långt, och hans företag är inte den enda infotechjätten som öppnar ett forskningslabb i Kina (se Andra amerikanska Corporate Infotech Labs i Kina, nedan). Men han lyser upp när han pratar om hans Beijing-bonanza. När du startar ett labb är det meningen att du ska säga, okej, om fem år vill vi att du ska bidra, säger Gates. Teknikgranskning . Dessa killar - nio månader efter att de började - hade dessa videokomprimeringsresultat. Den typen av resultat skiljer redan Microsoft-labbet från sina konkurrenter, vilket gör det till en fallstudie inom global innovation. Folk borde vara uppmärksamma på Kina, säger Gates. Det är ett fenomen i alla avseenden.
| ANDRA U.S.A. FÖRETAGS INFOTECH LABS I KINA | |||
| Organisation | Etablerade | Stad | Utmärkande teknologier |
| IBM China Research Laboratory | nittonhundranittiofem | Peking | Talgränssnitt för telefoner, maskinöversättning, mobila enheter, e-handel |
| Intel China Research Center | 1998 | Peking | Taligenkänning med visuella signaler, maskinöversättning, maskininlärning, avancerade programvarukompilatorer |
| Bell Labs Research Kina | 2000 | Peking | Datanätverk, kommunikation, optik |
| Motorola China Research Center | 2000 | Shanghai | Tal- och handskriftsigenkänning, bearbetning av naturliga språk, databehandling på Internet |
Odjuret från öst
Harry Shum är hungrig. Hela hans labb är hungrig. Under en lunch med nudlar och fisk på sitt kontor i Peking förklarar Shum vad som driver hans personal. Vi började från ingenting. Hela labbet växte från det här rummet. Så jag ordnar inte om någonting, skämtar han, som om feng shui skulle vara viktigt för världens största mjukvaruföretag. Men för bara tio år sedan var området runt labbet jordbruksmark. Idag upptar Microsoft Research Asia ett och ett halvt stort våningsplan i en sex våningar hög kontorsbyggnad med en futuristisk lobby med glasfront. Labbet har kommit att symbolisera en stad mitt i en högteknologisk revolution.
Shum själv är en levande blandning av öst och väst. Hans engelska är accentuerad men mycket tydlig. Född och uppvuxen nära Shanghai, gjorde han sitt examensarbete vid Carnegie Mellon University (han säger att han fortfarande är ett inbitt Pittsburgh Steelers-fan) och gick med i Microsoft Research i Redmond 1996. Där blev han en av företagets stigande stjärnor och skapade realistiska 3D-grafik och virtuella miljöer med principer lånade från datorseende.
Två år senare kom möjligheten: Microsoft startade ett labb i Kina. Målet var att utnyttja landets enorma talangpool av studenter och forskare, inklusive många som hade emigrerat till andra länder men som kunde lockas tillbaka till sitt hemland. Och att vara i position att utforska en marknad med en miljard människor i en snabbt industrialiserad ekonomi kunde inte skada heller. För att leda anklagelsen tog Microsoft in Kai-Fu Lee, en välkänd tal- och multimediaexpert från Apple Computer och Silicon Graphics . Shum minns dagen väl. Kai-Fu kom in på mitt kontor och sa, jag flyttar till Peking, och jag åker inte utan dig, säger han.
Grafikjättar
Baining Guo vill ha mindre prat och mer action. Guo, en före detta Intel-forskare och nu Microsoft Research Asias grafiska forskningschef, sitter inte på intervjuer. Han chattar inte. Oavsett om slutprodukten är ett videospel, en skärmsläckare eller en personlig tecknad serie renderad från ett fotografi, säger han, är grafik en affärsmässig utgångspunkt: antingen ser det bra ut eller så gör det det inte. Hans grupp består av 12 anställda forskare och för närvarande 18 studenter; för att undersöka deras senaste resultat går han ner i korridoren till det öppna området där de alla arbetar.
Ett akut problem i grafiken - ett av labbets framstående områden - är att få datorer att animera fotorealistiska mänskliga ansikten. I dagens videospel ser karaktärernas uttryck falska ut, säger Guo. Deras ansikten rör sig inte trovärdigt eller naturligt. Det är till exempel ett tufft problem att få rynkorna runt ögonen och pannan att se rätt ut med hjälp av konventionella tekniker som helt enkelt förvandlar och sträcker ut egenskaperna i en bild.
Guos team visar en banbrytande lösning. Först tar de ett tiotal stillbilder av en mans ansikte, som var och en fångar ett annat uttryck: höjda ögonbryn, näsan knipad, skrattar, grimaserar och så vidare. Sedan, genom att dela upp ansiktet i 14 regioner och mer än 100 funktioner – ögonlock, ögonbrynsspetsar, läpphörn – blandar deras mjukvara olika kombinationer av bilderna för att skapa mer naturliga simuleringar av nya uttryck. Programvaran modulerar också bilden från ett uttryck till ett annat under några sekunder. Resultatet: mannens ansikte går från att se förvånad ut till att se äcklad ut på ett realistiskt sätt, rynkor och allt.
Till skillnad från de tekniker som används i datoranimerade filmer som t.ex Toy Story , kräver forskarnas tillvägagångssätt från Peking ingen manuell ritning av ramar. Det betyder att det kan användas i ett videospel för att skapa realistiska ansikten i farten. Med lite extra konfiguration kan den också kartlägga uttryck från en användares ansikte till en virtuell karaktärs för att skapa en personlig avatar för ett rollspel. Dessutom kan foton av kändisar animeras eller reanimeras. Vi skulle kunna få Albert Einstein att säga, jag älskar Windows, säger Guo. Hans team jagar dock ett högre mål som i slutändan kan förändra filmskapande: programvara som genererar fotorealistiska virtuella skådespelare i realtid.
Den typen av engagemang för mer grundläggande datavetenskaplig forskning har gett labbet den akademiska gemenskapens respekt. Microsoft Research är den överlägset största bidragsgivaren till grafik i företagsvärlden. Det är ett kraftpaket, säger Paul Debevec, en grafikexpert vid University of Southern Californias Institute for Creative Technologies. Speciellt labbet i Peking har uppnått några fantastiska resultat, tillägger han. Det är inte bara, hur kan vi göra en bättre Xbox?
Men i själva verket är en bättre Xbox i slutändan en del av labbets uppdrag. Påminnelser om att detta är ett företag, inte en forskares lekplats, är aldrig långt borta. I en angränsande hall har ett stort hörnrum sina fönster putsade över med ogenomskinliga pappersark. Skylten på den låsta dörren lyder: Xbox: Confidential. Guo får inte prata om vad som händer inuti. Några av våra bästa människor arbetar där, är allt han kommer att säga.
Masters of Multimedia
Eric Chang är en talsultan. Han pratar snabbt, ställer många frågor och verkar veta vad du ska säga innan du säger det. Det är lite irriterande till en början, men med tanke på hans forskarutbildning i taligenkänning vid MIT är det vettigt. Och eftersom datortangentbord har problem med att ta emot asiatiska språk - tusentals tecken, i motsats till några dussin bokstäver - är en del av motivationen för Changs talgrupp i Peking att utveckla bättre gränssnitt för asiatiska användare. Talbaserade system är en del av Microsofts plan för att göra det möjligt för legioner av kineser, till att börja med, att få tillgång till information och kommunicera mer effektivt.
Chang går in på kontoret till en ung forskare, Min Chu, och ber henne att starta text-till-tal-demon. Chu skriver in en mening på kinesiska men beströdd med engelska ord, som är vanligt i tekniska passager och diskussioner. Efter några sekunder genererar datorn en naturligt klingande kvinnlig röst, som låter perfekt tvåspråkig när den upprepar den maskinskrivna meningen över högtalare på skrivbordet.
Tricket är att få böjningarna, timingen och övergångarna från ord till ord att låta precis rätt - och inte som en robotisk monoton. Till skillnad från andra talsyntes, delar Chang och Chus mjukvara upp text i olika storlekar - fonem, stavelser eller hela ord - och använder en databas med mer än 10 000 talade meningar för att välja och sätta ihop rätt ljud. Denna tvåspråkiga synthesizer är verkligen huvud och axlar över allt jag har hört, säger MITs Zue, expert på talade språksystem.
Det är ett exempel på hur labbets kulturella perspektiv har varit avgörande för att lösa problem. Det första målet med projektet var att skapa en talsyntes för mandarin för den kinesiska marknaden. 2001 hade vi vår första recension av Bill G., säger Chang. Han sa: Det är bra, men jag förstår inte kinesiska.’ Den reaktionen från Microsofts ordförande motiverade Changs grupp att tillämpa samma matematiska modeller på engelska. Eftersom tonhöjd betyder så mycket på mandarin - en subtil tonförändring är allt som skiljer ordet för mor från ordet för häst - kunde systemet bättre fånga böjningarna av engelska och andra språk också. Räkna med att se denna röstsyntesmjukvara på marknaden under de närmaste åren, säger Chang, som nyligen blev biträdande VD för labbets Advanced Technology Center.
Pekinglabbet hjälper också Microsoft att förstå den asiatiska marknaden i mer omedelbara konsumentområden, som multimediakommunikation över mobila enheter. Det finns redan mer än 240 miljoner mobiltelefonanvändare bara i Kina. De tenderar att uppdatera sina tjänster oftare än amerikanska användare och är mer intresserade av prylar i allmänhet, säger Shipeng Li, chef för labbets internetmediagrupp och en annan tidigare Sarnoff-forskare. Här är det som mode, säger han.
Den stiliga avslappnade Li bär jeans och framstår som mer avslappnad än andra forskare. Hans grupp handlar om slät-smidig video, det vill säga. I nästa rum har en av Lis 20 elever satt upp en demo av ett av världens första videokonferenssystem som körs på en handdator. Eleven tar upp handdatorn - som innehåller en videokamera, mikrofon, trådlös länk och programvara för datakommunikation - och talar in i den. Hans ansikte dyker upp på skärmen på en stationär dator i närheten, som är utrustad på samma sätt. Videon är kodad med 10 bilder per sekund, tillräckligt för att se ganska jämn ut, med en ljudfördröjning på ungefär en halv sekund när forskarna pratar fram och tillbaka. Även om kvaliteten är lägre än för normal video, säger Li, är den fortfarande mycket högre än den för befintliga handhållna tekniker.
Nyckelframsteg: programvara som körs på varje användares dator övervakar datakanalförhållandena, tar hänsyn till vilka typer av enheter som används och komprimerar effektivt videoströmmen så att färre bitar behöver skickas. Cirka 50 000 användare har laddat ner den senaste prototypversionen av programvaran från Microsofts webbplats. Om överföringsförseningar kan minskas, säger Li, bör handhållna videotelefoner ta fart på den asiatiska marknaden inom tre år.
Men det finns också kortare ansökningar. Ta webbnedladdningar av multimediafiler. Forskare i Lis grupp utvecklar sätt att koda video så att den kan skickas till ditt skrivbord utan pauser, överhoppningar och hängningar som är alltför vanliga med dagens internetlänkar. Lis system gör detta genom att anpassa sig till förhållandena för dataanslutningen.
Li använder en enkel analogi för att förklara Microsofts framsteg. Föreställ dig medieinnehåll som gods som ska transporteras, säger han. Istället för dagens strategi att skicka den i en stor lastbil, som kan fastna i en trafikstockning, skickar Lis team den i bitar i mindre fordon, vilket ger högre prioritet till de bitar som i förväg identifierats som särskilt viktiga. Även om vissa bitar fastnar eller tappas bort, kommer i genomsnitt de viktigaste – de som beskriver den grundläggande bildstrukturen och hur den förändras – igenom.
Slutresultatet är smidigare, mer tillförlitliga videonedladdningar. Med hjälp av tekniken spelar Li upp en video av sångerskan Christina Aguilera; precis bredvid spelar han upp samma video på Microsofts nuvarande mediaspelare. Den nya versionen är mindre ryckig och hoppar inte över. Sannerligen, säger Li, nästa utgåva av Microsofts mediaspelare kommer att innehålla detta smidiga schema, med tillstånd från Beijing-labbet.
Gates-dynastin?
På andra sidan labbet från Lis demo hotar ett hav av rsummor att svälja Hongjiang Zhangs skrivbord. Faktum är att 10 000 av dem har anlänt på sex månader, säger han, för att ansöka om personalöppningar i det nya Advanced Technology Center som han har blivit anlitad att driva. För att hjälpa till att undersöka anstormningen av sökande har Zhangs team tillgripit att administrera skriftliga prov i 11 städer runt om i Kina. Den största utmaningen är människor, säger Zhang. Vi måste få den rätta blandningen av partnerskap, kamratskap och ledarskap.
Advanced Technology Center, markerat med en skylt i fetstil, expanderar snabbt, med en personalstyrka som växte från 20 i vinter till 70 under våren. Det representerar nästa steg för labbet, ett där Pekings forskningsresultat kommer att överföras mer direkt till produkter. Målet: att påskynda processen att mata tillbaka ny teknik till moderskeppet.
Centrum är Zhangs baby. Som forskare skapade Zhang programvara som tittade på bilder och kunde identifiera vilka som var visuellt intressanta och vilka som inte var användbara för automatisk videoredigering. Nu lämnar han forskning bakom sig, tittar han på den större bilden av labbet och försöker identifiera de teknologier som är mest lovande för Microsofts produktgrupper. Vad är avkastningen av att satsa hårt på långsiktig forskning? han frågar. Centrets uppdrag är att svara på den frågan.
Zhang avslöjar en antydan till nostalgi när han diskuterar centret, som lanserades i november 2003 vid femårsjubileet av Microsoft Research Asias öppnande. Vid ceremonin, säger han, berättade företagets forskningschef, Rick Rashid, labbets prestationer och gav sina hjärtliga gratulationer till dess ledare inför Microsofts högre chefer. När vi tittade runt i rummet fick vi tårar i ögonen, säger Zhang. Vi tänkte, det här är en dröm som går i uppfyllelse. Vi skrev historia.'
Men nu, säger Zhang, är det dags att börja skapa företagets framtid genom att utveckla nya produkter som kommer att användas av en bredare del av samhället. Istället för att skicka forskningsledare över Stilla havet för att träffa produktmänniskor – en process som Zhang säger inte kommer att skala upp – kommer Advanced Technology Centers personal att göra inledande produktutveckling i Peking. Deras närhet till forskarteamen kommer att göra det lättare att avgöra vilka teknologier som är redo för produkter. Samtidigt kommer de att besöka Redmond regelbundet och hålla sig tillräckligt nära produktteam för att de kan ge råd till forskare om verkliga frågor. Det är ett sätt för forskning att skapa värde för företaget, säger Henry Chesbrough, expert på teknikstrategi och ledning vid University of California, Berkeley.
Frågan för Microsoft är om labbet i Peking kan hålla sina nära sammansvetsade forskare fokuserade på långsiktiga frågor, samtidigt som de påskyndar produktutvecklingsplanerna på kort sikt. Ingen tror att den här balansgången kommer att bli lätt. En del av priset du betalar är att folk börjar be dig om lågt hängande frukt, säger MITs Zue. Din framgång kan lätt förvandlas till en förbannelse om alla ber dig om något de behöver om sex månader.
Om detta var USA, kan det vara den mest skrämmande utmaningen som labbet stod inför. Men det här är Kina. För att förbli produktiv kommer Microsoft Research Asia också att behöva vårda sin relation med regeringstjänstemän och akademiker, så att det gynnar inte bara Microsoft utan också dess värdland. Däri ligger en källa till spänning. Lokala doktorander säger att det är deras dröm att arbeta för Microsoft. Men gå högre upp i den kinesiska akademin, och det talas om en mörk sida. Det är synd att regeringen och universitetsmyndigheterna tillåter ett sådant slöseri med talang, säger Hongfei Wang, professor vid Chinese Academy of Sciences Institute of Chemistry. Dessa stackars doktorander har faktiskt inte bättre val. Men genom att arbeta med företagsprojekt minskar deras möjlighet till intellektuell tillväxt avsevärt.
Faktum är att Microsofts arv i Kina i slutändan kan bero på om företaget Bill byggde kan öka möjligheter för kinesiska medborgare i allmänhet. Att stärka utbildningssystemet, tillhandahålla teknisk utbildning för unga människor, främja lokala mjukvaruföretag och främja ekonomisk tillväxt är en bra start och smart affär för vad som en dag kan kallas Gates-dynastin.
I slutet av ännu en lång arbetsdag sätter sig Harry Shum i en tjänstebil som ska ta honom hem till en underavdelning i utkanten av Peking. Labbets verkställande direktör kontrollerar sin e-post på en trådlös handdator och använder den sedan för att ringa hem. Han träffar sin familj för middag; det här blir första natten på en månad som han inte har jobbat sent. Peking är lugnt på natten, tyst. Men saker och ting förändras snabbt. Den här motorvägen var inte ens här för fem år sedan, säger Shum. När han tittar nerför den här nya vägen, tänker han redan på morgondagen, kämpar mot trafiken i sinnet och funderar på hur han ska ta sitt labb till nästa nivå.