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高通:未来的AI手机,不能卡,还要省电!

  

展示终端侧AI野心:以贝叶斯深度学习为奇点打造类人智能助理
  IT时报记者戚夜云
人工智能正成为驱动下一代创新浪潮的“源动力”技术之一,人工智能正影响越来越多的行业,并逐渐从云端向终端侧扩展。在高通人工智能创新论坛上,这家手机芯片巨头首次全面系统地公布了其人工智能发展战略。

骁龙710“生来AI”
  高通的骁龙系列手机芯片,70%的出货量被中国厂商包揽,小米、OPPO、vi
vo,许多主流国产手机厂商都是高通的客户。但是,即便稳坐全球手机芯片市场的头把交椅,高通依然危机感十足,在前瞻性的AI领域,诸多企业伺机而动,如华为去年就发布了“全球首款AI芯片”。
面对来势汹汹的竞争者,高通进行了多方位战略布局,不仅在高端旗舰处理器上集成了AI功能,更是发布了全新的710移动平台,该手机芯片平台采用支持人工智能的架构而设计,集成多核人工智能引擎(AI Engine),并具备神经网络处理能力。
高通产品管理副总裁Kedar Kondap表示:“骁龙710旨在把我们客户的产品转变为极致的个人助手,提升关键的消费者日常体验,比如,高端拍照特性将受益于终端侧高速AI处理,而无需牺牲电池续航。”
不仅如此,近日,高通还宣布成立人工智能研究部门(Qualcomm AI Re
search),将公司范围内开展的全部前沿人工智能研究,进行跨各职能部门的协作式强化整合。实际上,十年前,高通就启动研究面向计算机视觉和运动控制应用的脉冲神经网络,开始了对人工智能基础研究的探索。这些基础研究已经帮助打造出多个面向智能手机、汽车和物联网(IoT)的商用解决方案,并为终端侧智能拓展至更多全新行业奠定基础。在此研究基础上,高通希望新部门能开展多样化的研究工作,涉及高能效人工智能、个性化和数据高效学习。
据透露,人工智能研究部门将继续通过多种方式与研究团体进行交流,包括通过学术刊物、参加技术会议及学界合作项目等。

“算法/瓦时”将成为AI新标准
  人工智能在深入各个领域的同时,也带来了能耗方面的挑战。在2014年,一家云服务供应商用于冷却的消耗电量,已经相当于36.6万个美国家庭全年的用电量;在2017年,比特币挖矿消耗的电量相当于爱尔兰整个国家的用电量。有数据预测到2025年,全球的数据中心将消耗全球所有可有电力的20%。尤其是终端侧的AI芯片,开发计算高效的人工智能成为硬需求。
高通技术副总裁韦灵思认为,未来人工智能算法将不会由其所能提供的智能多少来衡量,而是要看这种算法每瓦时所提供的智能多少,这会成为未来人工智能算法的重要衡量指标。在AI的核心领域,也就是深度学习方面,高通擅长的就是低功耗计算成为优势所在。
深度学习是人工智能发展历程中的一次重要变革,受神经网络的大幅发展所驱动。但由于卷积神经网络使用了太多的内存、计算能力和能源,所以想要在终端侧让深度学习变得更加高效,需要寻求更为高效的算法。“人脑其实是一个充满噪声的系统,它知道如何处理噪音。我们可以更进一步,利用噪音来为神经网络带来益处。”韦灵思说道,在专业领域,这种方法称为贝叶斯深度学习,“具体而言,将噪声引入到神经网络,继而影响到各个参数和连接,然后这些扰动的参数将噪声传播到激活节点,也就是各个神经元。有价值的变动,会让它开始学习,将数据中的信息转化为相应的模型参数值。如果这些神经元充满了噪音、不存储任何信息或对预测不能发挥任何作用,我们就对其进行裁剪。通过裁剪神经元,神经网络会变得更小,从而在计算机和骁龙平台上也将会运行得更快。”

AI感知将在终端侧融合
  对于一位手机用户而言,一张海边拍摄的照片,仅仅就是一张简单的图片,但是,在高通设想的虚拟个人助理里面,一张照片应该有很多信息可以被采集和存储。比如通过GPS定位,可以获知拍摄地点;通过卷积神经网络视觉分析,能够知道这是一张海边日落的照片;惯性测量单元(IMU)传感器会对运动数据进行采集和分析,判断拍摄者的运动轨迹。除此之外,还有实时情感分析和其他的大数据分析供我们了解照片背后承载的回忆。当我有了多种元数据之后,就可以创造个性化的回忆,而不光只是关于一张照片的简单数据。
对于高通而言,人工智能非常重要的一个愿景是,通过技术研究实现真正的虚拟助理,将与人类相似的理解能力和行为带给机器。要做到这一点,高通人工智能研究项目负责人兼工程技术高级总监侯纪磊表示,最重要的一步就是实现终端侧的语音交互。
在今年的CES上,高通就已经演示了智能家居中端到端的终端侧语音交互,比如打开客厅灯、关闭喷头等。但是语音交互技术并不是代表机械地记住一个指令,而是能够通过深度学习,即使表达方式不同,都能最终映射到相同的意图。高通的研究和初步演示显示,在适应口音和环境后,在一个指令集相对狭窄的领域中,在终端侧已经能达到99%的意图理解率,这也为商业推广终端侧的语音交互技术打下了很好的基础。
在此基础上,高通有望建立真正的虚拟个人助理,能够以情境感知的方式支持在听觉、意图和行为层面实现个性化的服务和推荐。“真正的虚拟助理需要情境式智能,需要融合多种传感器和个人信息,将元信息(Meta Data)进行有机融合和提炼,放到一个通用的模式中供用户使用。”侯纪磊表示,目前,市面上绝大多数个人助理使用的还都是终端侧数据和终端外数据,但是高通认为,未来的关键趋势是将大量的传感器数据进行融合,而在低功耗下进行传感、处理和连接,恰恰是高通骁龙SoC的优势。