嵌入式本身是一個技術的統(tǒng)稱,就是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟硬件可裁剪,適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。簡單的說就像我們用的手機一樣,有各種功能,可剪裁,電池可拆卸,耗能低等等,這就是應用了嵌入式,就像手機,手機是應用了嵌入式技術,智能家居的各個節(jié)點是嵌入式技術,可能家里的空調、洗衣機、電視機、微波爐都是嵌入式技術完成的,他們統(tǒng)稱被稱為智能設備,所謂的智能設備就屬于人工智能的范疇啦。
嵌入式人工智能市場在零售、交通運輸和自動化、制造業(yè)及農業(yè)等各行業(yè)垂直領域具有巨大的潛力。而驅動市場的主要因素,是嵌入式人工智能技術在各種終端用戶垂直領域的應用數(shù)量不斷增加,尤其是改善對終端消費者服務。當然嵌入式人工智能市場要起來也受到IT基礎設施完善、智能手機及智能穿戴式設備的普及。其中,以自然語言處理(NLP)應用市場占嵌入式人工智能市場很大部分。隨著自然語言處理的技術不斷精進而驅動消費者服務的成長,還有:汽車信息通訊娛樂系統(tǒng)、嵌入式人工智能機器人及支持嵌入式人工智能的智能手機等領域。
在AI商業(yè)化的進程中,要實現(xiàn)技術的落地,不僅需要性能優(yōu)越的算法模型和可靠的硬件支持,還需要把AI技術和硬件環(huán)境進行有機結合,再應用到具體的實際場景中。如果說未來是一個智能世界,那么每一個終端都應該是智能的,這就必須要依賴于嵌入式AI技術。
嵌入式,就是指一種可被內置于設備或裝置的專用計算機系統(tǒng)。通常來說,具有數(shù)字接口的設備都具有嵌入式系統(tǒng),如手機、車載電腦、智能手表等等。而嵌入式 AI,則是一種讓 AI 算法可以在終端設備上運行的技術,通常而言,嵌入式AI對于高實時處理的場景具有天然的優(yōu)勢,比如無人機、智能汽車、產業(yè)機械、電器、安檢等場景中得到了越來越多的應用。
如果仔細觀察你會發(fā)現(xiàn),我們身邊不少AI技術都是通過嵌入式系統(tǒng)來實現(xiàn)的,比如家庭使用的智能音箱、掃地機器人,或者是出行中我們使用的輔助駕駛、包括辦公室的各種智慧屏、智慧會議系統(tǒng)等等,都是AI技術和嵌入式系統(tǒng)相結合。從這個角度來說,未來的數(shù)字化時代也必然是AI 嵌入式系統(tǒng)的天下,而我們需要學習的就是如何實現(xiàn)將AI領域多種機器學習算法在嵌入式系統(tǒng)上的底層實現(xiàn)和優(yōu)化技術。
一直以來,我們談到的人工智能或許是基于PC甚至服務器來實現(xiàn)的,因此性能才是以往大家關注的重點,但是對于嵌入式系統(tǒng)來說,除了常規(guī)的計算和存儲之外,對功耗、體積、計算能力和存儲容量有較高要求,而不同領域的嵌入式系統(tǒng)受限于各白的應用需求,難以滿足所有條件。因此,AI嵌入式系統(tǒng)也有著自身獨特的應用環(huán)境,更需要差異化的解決方案。
近年來的研究發(fā)現(xiàn),很多神經網絡架構中存在大量冗余的運算和參數(shù),通過運算的簡化和架構裁剪能夠大大降低神經網絡對計算性能和內存的需求,使得在嵌入式系統(tǒng)上實現(xiàn)它成為可能。為此,書中也注重討論了基于統(tǒng)計學習和基于神經網絡的機器學習算法在嵌入式系統(tǒng)上的實現(xiàn),通過算法和例程介紹具體的優(yōu)化手段。
未來的嵌入式人工智能需要AR,未來的AR也需要嵌入式人工智能,可以將AR比喻成嵌入式人工智能的眼睛。為了機器人學習而創(chuàng)造的在虛擬世界,本身就是虛擬現(xiàn)實。還有,如果要讓人進入到虛擬環(huán)境去對機器人進行訓練,還需要更多其它的技術。展望未來,隨著嵌入式人工智能、物聯(lián)網、VR/AR、5G等技術成熟,將帶動新一波半導體產業(yè)的30年榮景,包括:內存、中央處理器、通訊與傳感器四大芯片,各種新產品應用芯片需求不斷增加,以中國在半導體的龐大市場優(yōu)勢將會在全球扮演關鍵的角色。