當(dāng)智能真正崛起嵌入式又是一次浪潮與技術(shù)革新
人工智能無疑是互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品未來發(fā)展的趨勢(shì),而作為人工智能技術(shù)表現(xiàn)形式之一的對(duì)話機(jī)器人也逐漸走向大眾的視野。而本文主要結(jié)合嵌入式對(duì)話機(jī)器人為主體,目前國內(nèi)一個(gè)普遍被認(rèn)同的定義是:以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),軟件硬件可裁剪,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
我們平時(shí)使用的人工智能比如手機(jī)上的語音識(shí)別,都是通過聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)的,手機(jī)把語音轉(zhuǎn)換為聲音文件或聲音字節(jié)流,然后把聲音的數(shù)字流送到云端(后臺(tái)服務(wù)器),由后臺(tái)的服務(wù)器進(jìn)行聲音識(shí)別運(yùn)算,把文字再返回給手機(jī)。人機(jī)對(duì)話功能的實(shí)現(xiàn)也是如此,手機(jī)把聲音的字節(jié)流傳到后臺(tái)服務(wù)器,服務(wù)器然后解析成文字,然后再做自然語言處理,把文字的語義解析出來,服務(wù)器處理后后再返回對(duì)話結(jié)果給手機(jī)語音播放。再比如人臉識(shí)別功能,手機(jī)攝像頭把人臉保存為圖片上傳到服務(wù)器,服務(wù)器通過復(fù)雜的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算,把計(jì)算的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給手機(jī)。
對(duì)于自動(dòng)駕駛這種對(duì)時(shí)間要求極高的應(yīng)用,如果采用上面的到服務(wù)器交互的方式,是完全不能滿足自動(dòng)駕駛的時(shí)間要求的。因?yàn)閷?duì)于現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和終端的延時(shí)都是50ms級(jí)別之上,120km/h的情況下,50ms就是1.7米,一個(gè)交互來回車子已經(jīng)走過了3-5米了。這樣的延時(shí)對(duì)于緊急情況是無法滿足需求的。即使5G普及,延時(shí)達(dá)到10ms以內(nèi),這種交互方式也有很多現(xiàn)實(shí)文件無法解決,比如速度越快,網(wǎng)絡(luò)越慢,網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題,邊遠(yuǎn)山區(qū),隧道內(nèi),大量車輛在同一地區(qū)網(wǎng)絡(luò)會(huì)出現(xiàn)擁塞等情況。這些問題無法使用傳統(tǒng)的服務(wù)器交互方式實(shí)現(xiàn)。
人工智能給嵌入式帶來的沖擊,是福也是禍,人工智能實(shí)現(xiàn)智能化無處不依賴嵌入式技術(shù),人工智能在不知不覺中帶動(dòng)嵌入式技術(shù)革新。從一系列智能產(chǎn)品,包括無人機(jī)、智能音響、機(jī)器人控制、城市天眼系統(tǒng)、智能家具、自動(dòng)駕駛汽車、掃地機(jī)器人、小米手環(huán)等等。有哪個(gè)不依靠嵌入式技術(shù)來實(shí)現(xiàn)?并沒有,人工智能越是想向人類表達(dá)他的智能水平,越是要依靠嵌入式技術(shù)。所以前沿嵌入式技術(shù)更傾向于嵌入式+智能學(xué)科的發(fā)展,當(dāng)智能真正崛起,嵌入式又是一次浪潮與技術(shù)革新。
人工智能結(jié)合了多種先進(jìn)技術(shù),賦予了機(jī)器學(xué)習(xí)、采納、決策的能力,給予他們?nèi)碌墓δ?。依賴于神?jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、自組織系統(tǒng)、模糊邏輯和遺傳算法等技術(shù),人工智能技術(shù)將傳感器應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到了很多其他領(lǐng)域,其中一些領(lǐng)域需要對(duì)傳感器信息進(jìn)行解析和處理,例如裝配、生物傳感器、建筑建模、計(jì)算機(jī)視覺、切割工具診斷、環(huán)境工程、力值傳感、健康監(jiān)控、人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、激光銑削、維護(hù)和檢查、動(dòng)力輔助、機(jī)器人、傳感器網(wǎng)絡(luò)和遙控作業(yè)等。憑借靈活性、可重新配置能力和可靠性,全新的系統(tǒng)設(shè)備在越來越多的任務(wù)中表現(xiàn)出超過人類的性能,將逐漸加速進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域及其他生產(chǎn)工作的方方面面。
人工智能技術(shù)具有最低的計(jì)算復(fù)雜度,可以應(yīng)用于小型傳感器系統(tǒng)、單一傳感器或者采用低容量微型控制器陣列的系統(tǒng)。由此,將許多微型電子處理器和傳感器集成到日常物品中,使其智能化,共同構(gòu)建出一個(gè)智能環(huán)境、與其他智能設(shè)備通信以及與人類互動(dòng)。人工智能憑借傳感器帶來的廣泛數(shù)據(jù)來源,將加速自身的優(yōu)化和迭代。
意法半導(dǎo)體最近也展示了在國內(nèi)最流行的芯片STM32上運(yùn)行的人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)也推出了在STM32CubeMX工具中引入STM32Cube.AI工具包,將AI引入微控制器供電的智能設(shè)備,位于節(jié)點(diǎn)邊緣,以及物聯(lián)網(wǎng),智能建筑,工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用中的深度嵌入式設(shè)備。