智慧型手机导入专用神经网路引擎.

2017-12-21 09:52:52 post by microhm

随着人工智慧(AI)的需求增加,晶片制造商正在努力生产更强大和高效的处理器。他们的目标是采用更好、更便宜的解决方案以满足神经网路的需求,同时确保足够的灵活性以因应演算法的演进。在Hotchips 2017年度会议上,发布了许多新的深度学习(deep learning)和人工智慧技术,其中既有业界领先的科技公司,也不乏初露头角的新创公司。


人工智慧的未来在于行动装置

Hotchips年度大会上提出了一些很酷的东西,例如深入分析了Google的第二代向量处理单元(TPU v2),它的开发主要用于执行高效能的神经网路训练。同时,微软(Microsoft)也展出「脑电波」(Project Brainwave)专案,这是一个基于FPGA的深度神经网路(DNN)处理平台。这些解决方案都是针对任务繁重的资料中心,协助其减轻执行基于云端的AI处理负载,但是……

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虽然资料中心十分重要,但人工智慧最有趣的应用场景还是行动装置。因为并不是所有的行动应用都可以依赖于云端运算,有些人工智慧的处理还是需要在装置上进行或是在边缘处理。类似于虚拟实境(VR)应用面临一连串的行动挑战,人工智慧也必须解除禁锢,发挥其全部潜力。在本文的其余部份我们会探讨一些实例,更清楚地说明人工智慧的未来就是行动装置。


智慧型手机拍照技术突飞猛进

去年,我曾经预测未来的智慧型手机拍照功能将会结合双镜头相机和深度学习,进一步强化影像。现在,三星(Smaung)将它落实了,意识到双镜头相机比单个更强,所以可以肯定地说我的预言实现了。三星最新发布的Galaxy Note 8旗舰机型是三星第一款采用后置(rear-facing)双镜头的智慧型手机。而在智慧型手机上的另一项发展是支援前置(front-facing)双镜头,以最大限度地提高自拍影像的品质,例如华硕(Asus)最新Zenfone的两个机型。在华硕刚刚发布的六种新款机型中,就有五款配备了前置或后置双镜头。


智慧型手机的相机在品质和效果上取得了巨大的进步,但仍有很多可以改进的空间。结合人脸辨识和追踪等人工智慧技术,同时采用自动对焦等先进照相功能,将会产生令人惊艳的客制化效果。例如,你可以让相机自动辨识自己的孩子,并在拍照时随时自动对焦他们。此外,同样的技术还可以在照片中自动移除非家庭成员。再加上采用虚化效果模糊背景,让使用者每次都能捕捉到令人赞叹的照片。这样一来真的重新定义了「傻瓜相机」的概念!

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所有这些智慧处理必须在装置上进行。除了隐私问题,还有捕捉稍纵即逝时刻所需的拍照速度,使其难以在云端实现。这意味着智慧型手机拍照时必须能够有效地执行深度学习的任务,同时不消耗电池的电量。


语音介面进行智慧化边缘分析

随着虚拟语音助理的出现,语音介面已经变得普及。在智慧音箱和智慧型手机中,大部份的语音分析都是在云端执行的。同样地,这也面临很多问题,例如隐私和延迟等等,甚至有些是可以离线处理的简单事情。随着虚拟助理功能的改善以及变得无处不在,使用者越来越习惯于使用自己的声音作为主要介面。执行边缘处理允许本地实现一些功能,同时避免云端处理的所有问题,打造了一个无缝连接且方便的使用者介面。


深度学习同样驱动扩增实境

人工智慧也是扩增实境(AR)的核心功能。从风靡全球的手机游戏《精灵宝可梦GO》(Pokémon GO)证明了AR的理想应用是在手机上执行,让任何人可以在任何地方使用。但是它还必须能高效率地执行,以便该装置仍然可以同时用于其他事情,例如——我想想…打电话吗?自从《精灵宝可梦GO》首次面世以来,扩增实境技术得以改善了,使用者开始期待能有更多更好的应用发布。


在今年早些时候的苹果(Apple)全球开发者大会(WWDC)上,他们宣布了扩增实境开发工具套件——ARKit。它可以在所有执行iOS 11 (该系统将会在今年发布)的装置上使用。同时,Google抢先发布了类似的扩增实境平台——ARCore,可以在Android上执行。相较于Google的Project Tango (所需要的硬体不是每支手机都具有),ARCore是一个能够执行于任何Android智慧型手机的平台,因而可望成为世界上最大的扩增实境平台。


所有的智慧型手机都将配备专用神经引擎

考虑到以上讨论到的所有好处,我有信心大胆地预测:在未来几年之内,大多数智慧型手机都将配备一个专用的神经引擎。几个月前,一连串的网路消息宣称Apple正在开发自家神经引擎晶片,称作Apple Neural Engine,专用于处理装置上的人工智慧运算。如今,随着iPhone 8和iPhone X陆续发布,我们也已能证实这些传言的真实性了。不过,就算这款加速器推迟到以后的机型中,Apple也已经发布其Core ML库了,让使用现有引擎的开发人员加速人工智慧应用。


最近在德国柏林举行的2017年国际消费电子展(IFA)上,华为(Huawei)宣布其最新旗舰级处理器将包括加速人工智慧运算的神经处理单元。我认为接下来将会发生的是其他公司将会随之仿效。我们或许不会在即将发布的Google Pixel 2中看到手机版TPU现身,但我相信在未来几年内,Google、三星和其他厂商将在他们的智慧型手机中内建一款专用的深度学习引擎,并利用这些引擎实现许多新的热点应用。


文章来源:EET 电子工程专辑


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标签:   智慧型手机 AI