AI應(yīng)用的最后一段路怎么走

事實(shí)上，許多具有傳感器的裝置早就存在我們的生活里，如攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、喇叭與麥克風(fēng)等也在過去十年左右數(shù)位化并連上網(wǎng)絡(luò)。但連接網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接儲(chǔ)存裝置（NAS）所組成的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)相較于過去閉路式、類比訊號(hào)的監(jiān)視裝置，除了儲(chǔ)存資料數(shù)字化之外，在本質(zhì)上并沒有太大的不同，一樣需要人監(jiān)控、回放，并判斷實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況。但當(dāng)人工智能應(yīng)用普及，影像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別轉(zhuǎn)成文字不在遙不可及，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)麥克風(fēng)所傳回的資料都可以即時(shí)通過自動(dòng)識(shí)別，判斷畫面中的物體，加上搜集人臉資訊及現(xiàn)場(chǎng)收音，AI都足以自動(dòng)綜合解讀更多現(xiàn)場(chǎng)狀況，讓安防業(yè)者不再需要配置人力長(zhǎng)時(shí)間全神貫注的監(jiān)控，僅需排除異常狀態(tài)。

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)配上人工智能應(yīng)用，仿佛在機(jī)器中加上了靈魂。如果可以透過人工智能學(xué)習(xí)辨識(shí)不同內(nèi)容組合的場(chǎng)景，并應(yīng)對(duì)相應(yīng)的處理機(jī)制，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)就能協(xié)助安防管理，并達(dá)成真正的智能化。

然而，要能夠讓攝像機(jī)進(jìn)行影像辨識(shí)，除了可以將影像即時(shí)傳輸回主機(jī)上再進(jìn)行計(jì)算判讀外，也可以想辦法透過攝像機(jī)上的處理器直接進(jìn)行計(jì)算與辨識(shí)。前者需要占用大量網(wǎng)絡(luò)傳輸資源，也有延遲時(shí)間的限制，但如果可以在攝像機(jī)里加上適當(dāng)設(shè)計(jì)、低功耗的處理器與作業(yè)系統(tǒng)，直接現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算辨識(shí)，不但可以降低傳輸成本，也能減少辨識(shí)結(jié)果的延遲時(shí)間，并加快即時(shí)反應(yīng)?！斑吘壷悄堋本褪侵冈诮K端裝置上的處理器與全套作業(yè)系統(tǒng)，也可以說(shuō)是人工智能落實(shí)到真實(shí)生活未來(lái)應(yīng)有的最后一里路。

從訓(xùn)練到推論，芯片是最后一塊拼圖！

對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Deep Neural Networks）所帶起的人工智能浪潮，就如同遙遠(yuǎn)的國(guó)度發(fā)生了大海嘯，要把如今相對(duì)成熟的圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別或文本翻譯等功能，放進(jìn)真實(shí)環(huán)境做為商業(yè)應(yīng)用還有一段距離。

由于深度學(xué)習(xí)的演算法與相關(guān)應(yīng)用還在快速演進(jìn)的過程中，無(wú)論是智能城市、智能零售、智能音箱或無(wú)人車等應(yīng)用，仍在大量收集數(shù)據(jù)，讓深度學(xué)習(xí)演算法辨別這些資料特征與模式的階段，這個(gè)系統(tǒng)過程我們稱為訓(xùn)練（Training），讓電腦嘗試從我們所搜集的資料來(lái)學(xué)習(xí)。

訓(xùn)練的過程需要極大的運(yùn)算量，以圖像識(shí)別為例，要訓(xùn)練電腦模型認(rèn)識(shí)一個(gè)特定物體，例如花朵或貓咪，可能需要至少上千張、多則數(shù)萬(wàn)張各種不同角度、不同場(chǎng)景、不同光線下所拍攝的照片，因此這樣的運(yùn)算往往在云端或數(shù)據(jù)中心進(jìn)行。如果要求同樣一個(gè)模型能夠識(shí)別各種不同品種的貓，除了需要更多的照片之外，更需要人工對(duì)這些照片中的貓咪品種進(jìn)行分類標(biāo)注，再交給深度學(xué)習(xí)相關(guān)的演算法進(jìn)行訓(xùn)教，才能得到最終可應(yīng)用的模型。

訓(xùn)練是整個(gè)人工智能應(yīng)用里，最耗計(jì)算資源的工作步驟，所以通常通過繪圖處理器（GPU）擅長(zhǎng)的平行運(yùn)算來(lái)進(jìn)行加速。尤其是現(xiàn)在最熱門、超過百層、復(fù)雜度極高的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，都會(huì)希望使用可針對(duì)大型矩陣運(yùn)算做平行處理的特殊計(jì)算芯片來(lái)加速訓(xùn)練過程。然而，人工智能的真實(shí)應(yīng)用往往發(fā)生在終端，無(wú)論是圖像、影像、語(yǔ)音識(shí)別或文本翻譯，通過深度學(xué)習(xí)所訓(xùn)練出來(lái)的模型如果放在云端，意味著每次應(yīng)用發(fā)生時(shí)，終端必須先傳輸圖像、影像、語(yǔ)音或文本，等云端判讀后再將結(jié)果回傳。就算網(wǎng)絡(luò)頻寬再大、速度再快，這段傳輸與回傳過程都要占用資源，并造成反應(yīng)延遲。

所以能夠在終端接收實(shí)體資料，并快速預(yù)測(cè)回應(yīng)的過程稱為推論（Inference）。對(duì)推論來(lái)說(shuō)，在終端應(yīng)用上減少那些對(duì)預(yù)測(cè)不必要的模型或是合并對(duì)結(jié)果無(wú)足輕重的運(yùn)算，來(lái)縮小計(jì)算規(guī)模是非常重要的。就算推論相對(duì)不消耗資源，但多數(shù)推論應(yīng)用仍需特殊計(jì)算芯片的加速來(lái)縮短反應(yīng)時(shí)間，也就是說(shuō)，若終端要能進(jìn)行推論，每一臺(tái)裝置都將以芯片來(lái)加強(qiáng)能力。