姓名:王靖堯? 學(xué)號(hào):16020188025
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人類(lèi)智力是知識(shí)基礎(chǔ)上的能力表現(xiàn)骡尽,有“行為智力”(如洗衣做飯遣妥、耕田織布、琴棋書(shū)畫(huà)攀细、讀書(shū)做工)與“思考智力”(如深思熟慮箫踩、靜心思考、深入分析谭贪、絞盡腦汁)境钟。行為智力與思考智力的“統(tǒng)一”、行為智力的“進(jìn)化”是人類(lèi)智力兩大重要特征俭识。
有缺陷的人工智能
目前慨削,人工智能的行為智力仿真大多是嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的智能化工具、設(shè)備套媚、工業(yè)機(jī)器人;思考智力仿真則是計(jì)算機(jī)智力仿真軟件理盆,如深藍(lán)計(jì)算機(jī)的國(guó)際象棋大師、沃森計(jì)算機(jī)的智力競(jìng)賽凑阶、AlphaGo的圍棋大師等專(zhuān)家系統(tǒng)≡彻妫現(xiàn)階段,這些人工智能宙橱,相對(duì)于統(tǒng)一姨俩、進(jìn)化的人類(lèi)智能,都是初級(jí)階段师郑、有缺陷的人工智能环葵。如AlphaGo的圍棋大師只有思考智力,沒(méi)有行為智力;用于洗衣做飯的洗衣機(jī)宝冕、微波爐沒(méi)有實(shí)時(shí)進(jìn)化能力张遭。
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)地梨、云計(jì)算時(shí)代菊卷,“機(jī)器學(xué)習(xí)”缔恳、“邊緣計(jì)算”、“AI芯片”三個(gè)前沿技術(shù)為彌補(bǔ)初級(jí)階段人工智能缺陷帶來(lái)希望洁闰∏干酰“機(jī)器學(xué)習(xí)”將使智能終端、智能化工具扑眉、智能家居具有實(shí)時(shí)的智力進(jìn)化能力;“邊緣計(jì)算”使Alpha-Go纸泄、專(zhuān)家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)智力仿真平臺(tái)延伸到嵌入式系統(tǒng)前端而具有行為能力;嵌入式系統(tǒng)前端的邊緣計(jì)算最終要走AI芯片的道路腰素。因此聘裁,這三個(gè)前沿技術(shù)成為人工智能從低端(有缺陷)走向高端(完美)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。?
并不陌生的邊緣計(jì)算
邊緣計(jì)算是云計(jì)算的一部分弓千。從集中計(jì)算到分布式計(jì)算咧虎,將計(jì)算任務(wù)分散是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中云計(jì)算的必然趨勢(shì)。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中计呈,嵌入式系統(tǒng)承擔(dān)了物理對(duì)象的智能化任務(wù)砰诵,分配到嵌入式系統(tǒng)前端的那些計(jì)算就是邊緣計(jì)算。嵌入式系統(tǒng)對(duì)邊緣計(jì)算并不陌生捌显。因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)一路走來(lái)茁彭,就是從集中計(jì)算到分布式計(jì)算的演化過(guò)程。
早期的嵌入式智能系統(tǒng)是一個(gè)MCU的集中計(jì)算系統(tǒng)扶歪。智能系統(tǒng)中的所有計(jì)算都集中在MCU 中理肺,如傳感器前端的A/D轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)理善镰、量綱變換等妹萨,伺服機(jī)構(gòu)的D/A轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)換炫欺、控制算法等計(jì)算任務(wù)都集中在MCU 中乎完。當(dāng)智能傳感器、智能伺服機(jī)構(gòu)出現(xiàn)后品洛,這些與智能傳感器树姨、智能伺服機(jī)構(gòu)相關(guān)的計(jì)算任務(wù),便轉(zhuǎn)移到嵌入式智能系統(tǒng)的前端或后端中桥状。分配到智能傳感器帽揪、智能伺服機(jī)構(gòu)上的這些計(jì)算,也可稱(chēng)為嵌入式系統(tǒng)的邊緣計(jì)算辅斟。計(jì)算轉(zhuǎn)移帶來(lái)的好處包括負(fù)擔(dān)均勻转晰、實(shí)時(shí)性更好、MCU 可從事更多的新任務(wù)。?
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的邊緣計(jì)算
與嵌入式智能系統(tǒng)相比查邢,物聯(lián)網(wǎng)大系統(tǒng)中的分布式計(jì)算要復(fù)雜得多蔗崎,以一個(gè)緝拿兇犯的物聯(lián)網(wǎng)公安系統(tǒng)為例:這個(gè)大系統(tǒng)由公安部、城市公安系統(tǒng)侠坎、街道視頻系統(tǒng)組成蚁趁,緝拿兇犯的計(jì)算資源有數(shù)據(jù)庫(kù)裙盾、兇犯特征实胸、人臉/體態(tài)識(shí)別、任務(wù)決策調(diào)度番官、追蹤算法庐完、篩查驗(yàn)證算法等。
如果采取分布式計(jì)算徘熔,公安部在下達(dá)兇犯緝拿任務(wù)時(shí)门躯,將相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、兇犯特征酷师、追蹤/篩查/驗(yàn)證算法發(fā)送到城市公安系統(tǒng)及街道視頻采集系統(tǒng)中讶凉。將原來(lái)集中計(jì)算的篩查、驗(yàn)證計(jì)算分配到城市公安系統(tǒng)山孔、街道視頻系統(tǒng)中懂讯,如圖1所示,不僅提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性台颠,也有利用于計(jì)算資源的合理優(yōu)化褐望。在這種分布式計(jì)算中,處于最前端的計(jì)算稱(chēng)為邊緣計(jì)算串前,有人將處于中間的城市公安系統(tǒng)計(jì)算稱(chēng)為霧計(jì)算瘫里。無(wú)論是邊緣計(jì)算、霧計(jì)算荡碾,還是公安部系統(tǒng)的中心計(jì)算谨读,都是基于大數(shù)據(jù)的服務(wù)計(jì)算,即云計(jì)算坛吁。
邊緣計(jì)算的AI芯片出路
邊緣計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中嵌入式智能系統(tǒng)前端的計(jì)算漆腌。除了智能系統(tǒng)中智能傳感器、智能伺服系統(tǒng)分散部分的邊緣計(jì)算任務(wù)外阶冈,大部分邊緣計(jì)算任務(wù)集中在嵌入式智能系統(tǒng)的MCU 中闷尿。然而,傳統(tǒng)的MCU 以智能控制見(jiàn)長(zhǎng)女坑,無(wú)法承擔(dān)起繁重的邊緣計(jì)算任務(wù)填具,必須將MCU 改造成能滿足邊緣計(jì)算的新型MCU,這就是AI芯片。
因?yàn)锳I芯片處于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的前端劳景,在滿足邊緣計(jì)算要求的同時(shí)誉简,還要保持對(duì)物理對(duì)象的智能控制。因此盟广,嵌入式領(lǐng)域原有的半導(dǎo)體企業(yè)在AI芯片的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中闷串,具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。與Intel筋量、微軟烹吵、谷歌等AI芯片的轉(zhuǎn)型新手相比,ARM+MCU半導(dǎo)廠家的生態(tài)體系無(wú)疑會(huì)占優(yōu)桨武。相對(duì)于強(qiáng)大的Intel肋拔、微軟、谷歌呀酸,以及ARM的MCU生態(tài)體系凉蜂,我國(guó)未來(lái)獨(dú)立自主的AI芯片發(fā)展會(huì)面臨嚴(yán)酷的考驗(yàn),恐怕在一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)會(huì)納入到ARM的AI芯片生態(tài)體系之中性誉。