智慧型手機(jī)導(dǎo)入專(zhuān)用神經(jīng)網(wǎng)路引擎.
隨著人工智慧(AI)的需求增加,晶片制造商正在努力生產(chǎn)更強(qiáng)大和高效的處理器。他們的目標(biāo)是采用更好、更便宜的解決方案以滿(mǎn)足神經(jīng)網(wǎng)路的需求,同時(shí)確保足夠的靈活性以因應(yīng)演算法的演進(jìn)。在Hotchips 2017年度會(huì)議上,發(fā)布了許多新的深度學(xué)習(xí)(deep learning)和人工智慧技術(shù),其中既有業(yè)界領(lǐng)先的科技公司,也不乏初露頭角的新創(chuàng)公司。
人工智慧的未來(lái)在于行動(dòng)裝置
Hotchips年度大會(huì)上提出了一些很酷的東西,例如深入分析了Google的第二代向量處理單元(TPU v2),它的開(kāi)發(fā)主要用于執(zhí)行高效能的神經(jīng)網(wǎng)路訓(xùn)練。同時(shí),微軟(Microsoft)也展出「腦電波」(Project Brainwave)專(zhuān)案,這是一個(gè)基于FPGA的深度神經(jīng)網(wǎng)路(DNN)處理平臺(tái)。這些解決方案都是針對(duì)任務(wù)繁重的資料中心,協(xié)助其減輕執(zhí)行基于云端的AI處理負(fù)載,但是……
雖然資料中心十分重要,但人工智慧最有趣的應(yīng)用場(chǎng)景還是行動(dòng)裝置。因?yàn)椴⒉皇撬械男袆?dòng)應(yīng)用都可以依賴(lài)于云端運(yùn)算,有些人工智慧的處理還是需要在裝置上進(jìn)行或是在邊緣處理。類(lèi)似于虛擬實(shí)境(VR)應(yīng)用面臨一連串的行動(dòng)挑戰(zhàn),人工智慧也必須解除禁錮,發(fā)揮其全部潛力。在本文的其余部份我們會(huì)探討一些實(shí)例,更清楚地說(shuō)明人工智慧的未來(lái)就是行動(dòng)裝置。
智慧型手機(jī)拍照技術(shù)突飛猛進(jìn)
去年,我曾經(jīng)預(yù)測(cè)未來(lái)的智慧型手機(jī)拍照功能將會(huì)結(jié)合雙鏡頭相機(jī)和深度學(xué)習(xí),進(jìn)一步強(qiáng)化影像。現(xiàn)在,三星(Smaung)將它落實(shí)了,意識(shí)到雙鏡頭相機(jī)比單個(gè)更強(qiáng),所以可以肯定地說(shuō)我的預(yù)言實(shí)現(xiàn)了。三星最新發(fā)布的Galaxy Note 8旗艦機(jī)型是三星第一款采用后置(rear-facing)雙鏡頭的智慧型手機(jī)。而在智慧型手機(jī)上的另一項(xiàng)發(fā)展是支援前置(front-facing)雙鏡頭,以最大限度地提高自拍影像的品質(zhì),例如華碩(Asus)最新Zenfone的兩個(gè)機(jī)型。在華碩剛剛發(fā)布的六種新款機(jī)型中,就有五款配備了前置或后置雙鏡頭。
智慧型手機(jī)的相機(jī)在品質(zhì)和效果上取得了巨大的進(jìn)步,但仍有很多可以改進(jìn)的空間。結(jié)合人臉辨識(shí)和追蹤等人工智慧技術(shù),同時(shí)采用自動(dòng)對(duì)焦等先進(jìn)照相功能,將會(huì)產(chǎn)生令人驚艷的客制化效果。例如,你可以讓相機(jī)自動(dòng)辨識(shí)自己的孩子,并在拍照時(shí)隨時(shí)自動(dòng)對(duì)焦他們。此外,同樣的技術(shù)還可以在照片中自動(dòng)移除非家庭成員。再加上采用虛化效果模糊背景,讓使用者每次都能捕捉到令人贊嘆的照片。這樣一來(lái)真的重新定義了「傻瓜相機(jī)」的概念!
所有這些智慧處理必須在裝置上進(jìn)行。除了隱私問(wèn)題,還有捕捉稍縱即逝時(shí)刻所需的拍照速度,使其難以在云端實(shí)現(xiàn)。這意味著智慧型手機(jī)拍照時(shí)必須能夠有效地執(zhí)行深度學(xué)習(xí)的任務(wù),同時(shí)不消耗電池的電量。
語(yǔ)音介面進(jìn)行智慧化邊緣分析
隨著虛擬語(yǔ)音助理的出現(xiàn),語(yǔ)音介面已經(jīng)變得普及。在智慧音箱和智慧型手機(jī)中,大部份的語(yǔ)音分析都是在云端執(zhí)行的。同樣地,這也面臨很多問(wèn)題,例如隱私和延遲等等,甚至有些是可以離線(xiàn)處理的簡(jiǎn)單事情。隨著虛擬助理功能的改善以及變得無(wú)處不在,使用者越來(lái)越習(xí)慣于使用自己的聲音作為主要介面。執(zhí)行邊緣處理允許本地實(shí)現(xiàn)一些功能,同時(shí)避免云端處理的所有問(wèn)題,打造了一個(gè)無(wú)縫連接且方便的使用者介面。
深度學(xué)習(xí)同樣驅(qū)動(dòng)擴(kuò)增實(shí)境
人工智慧也是擴(kuò)增實(shí)境(AR)的核心功能。從風(fēng)靡全球的手機(jī)游戲《精靈寶可夢(mèng)GO》(Pokémon GO)證明了AR的理想應(yīng)用是在手機(jī)上執(zhí)行,讓任何人可以在任何地方使用。但是它還必須能高效率地執(zhí)行,以便該裝置仍然可以同時(shí)用于其他事情,例如——我想想…打電話(huà)嗎?自從《精靈寶可夢(mèng)GO》首次面世以來(lái),擴(kuò)增實(shí)境技術(shù)得以改善了,使用者開(kāi)始期待能有更多更好的應(yīng)用發(fā)布。
在今年早些時(shí)候的蘋(píng)果(Apple)全球開(kāi)發(fā)者大會(huì)(WWDC)上,他們宣布了擴(kuò)增實(shí)境開(kāi)發(fā)工具套件——ARKit。它可以在所有執(zhí)行iOS 11 (該系統(tǒng)將會(huì)在今年發(fā)布)的裝置上使用。同時(shí),Google搶先發(fā)布了類(lèi)似的擴(kuò)增實(shí)境平臺(tái)——ARCore,可以在Android上執(zhí)行。相較于Google的Project Tango (所需要的硬體不是每支手機(jī)都具有),ARCore是一個(gè)能夠執(zhí)行于任何Android智慧型手機(jī)的平臺(tái),因而可望成為世界上最大的擴(kuò)增實(shí)境平臺(tái)。
所有的智慧型手機(jī)都將配備專(zhuān)用神經(jīng)引擎
考慮到以上討論到的所有好處,我有信心大膽地預(yù)測(cè):在未來(lái)幾年之內(nèi),大多數(shù)智慧型手機(jī)都將配備一個(gè)專(zhuān)用的神經(jīng)引擎。幾個(gè)月前,一連串的網(wǎng)路消息宣稱(chēng)Apple正在開(kāi)發(fā)自家神經(jīng)引擎晶片,稱(chēng)作Apple Neural Engine,專(zhuān)用于處理裝置上的人工智慧運(yùn)算。如今,隨著iPhone 8和iPhone X陸續(xù)發(fā)布,我們也已能證實(shí)這些傳言的真實(shí)性了。不過(guò),就算這款加速器推遲到以后的機(jī)型中,Apple也已經(jīng)發(fā)布其Core ML庫(kù)了,讓使用現(xiàn)有引擎的開(kāi)發(fā)人員加速人工智慧應(yīng)用。
最近在德國(guó)柏林舉行的2017年國(guó)際消費(fèi)電子展(IFA)上,華為(Huawei)宣布其最新旗艦級(jí)處理器將包括加速人工智慧運(yùn)算的神經(jīng)處理單元。我認(rèn)為接下來(lái)將會(huì)發(fā)生的是其他公司將會(huì)隨之仿效。我們或許不會(huì)在即將發(fā)布的Google Pixel 2中看到手機(jī)版TPU現(xiàn)身,但我相信在未來(lái)幾年內(nèi),Google、三星和其他廠商將在他們的智慧型手機(jī)中內(nèi)建一款專(zhuān)用的深度學(xué)習(xí)引擎,并利用這些引擎實(shí)現(xiàn)許多新的熱點(diǎn)應(yīng)用。
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