2016人工智能技術(shù)發(fā)展進(jìn)程梳理

　　Google TPU

　　Google在今年5月18日Google I/O大會(huì )上宣布了加速機器學(xué)習的定制ASIC方案：張量處理單元(TPU)。這款芯片由Google工程師設計，用于加速TensorFlow軟件，在AlphaGo中TPU也大顯神通。TPU已經(jīng)在用戶(hù)無(wú)感知的情況下在Google云語(yǔ)音、Gmail、Google Photos和Google搜索業(yè)務(wù)中使用了一年時(shí)間。相比目前商品級GPU和FPGA，TPU每瓦性能高出一個(gè)數量級。

　　在大多數企業(yè)和研究機構中，設計并構建應用專(zhuān)用處理器是十分奢侈的。開(kāi)發(fā)芯片即使很小的設計也需要投入上百萬(wàn)美元。定制設計的優(yōu)勢相比通用處理器具備更好的性能以及能效。為了平衡收支，需要大規模使用案例和部署量，這樣才能將成本攤薄。云服務(wù)廠(chǎng)商顯然滿(mǎn)足這個(gè)條件。

　　圖3 Google TPU近照

　　圖4 配備Google TPU的集群

　　圖5 寒武紀深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器發(fā)布現場(chǎng)

　　Google認為機器學(xué)習的規模是不可預估的，因此有必要構建專(zhuān)用硬件。這個(gè)舉動(dòng)當然也給世界上兩大芯片廠(chǎng)商——Intel和NVIDIA帶來(lái)不小觸動(dòng)，兩家在新產(chǎn)品的研發(fā)上不得不多了一個(gè)難纏的對手。

　　近兩年國內的人工智能處理器也如火如荼，最為知名的寒武紀深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器架構采用硬件神經(jīng)元和硬件突觸作為運算器，并為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的高速連接設計了存儲結構，另外還專(zhuān)門(mén)設計了與通用處理器完全不同的指令集。最新推出的寒武紀-1A(Cambricon-1A)商用智能處理器IP產(chǎn)品，可集成至各類(lèi)終端SoC芯片，每秒可處理160億個(gè)虛擬神經(jīng)元，每秒峰值運算能力達2萬(wàn)億虛擬突觸，性能比通用處理器高兩個(gè)數量級，功耗降低了一個(gè)數量級。該處理器榮獲第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì )“世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果”獎項。

　　小結：通用處理器的設計和制造一向由芯片巨頭壟斷，而在人工智能快速發(fā)展的這幾年，新架構、新應用使得處理器設計的話(huà)語(yǔ)權逐步轉移到更大體量的互聯(lián)網(wǎng)公司，利用規模優(yōu)勢，按照日益增長(cháng)的需求定制計算架構，在處理器歷史上書(shū)寫(xiě)新的篇章。

　　智能駕駛

　　汽車(chē)關(guān)系到人們出行，幾乎每天必備，而利用人工智能解決出行需求是一個(gè)大膽的嘗試。從去年的“滴滴”、“快的”燒錢(qián)大戰開(kāi)始，到兩家合并、今年滴滴完成了對Uber中國并購，國內打車(chē)軟件實(shí)現大一統。技術(shù)上，目前主要是利用大數據指導車(chē)輛調度，利用更少的成本滿(mǎn)足乘客的需求。而各地曝光的打車(chē)亂象也成為平臺痼疾。如何利用技術(shù)克服人性的弱點(diǎn)，是個(gè)自然而然的問(wèn)題。一種思路是使用機器代替人擔任司機。

　　無(wú)人駕駛、人工智能等已成為世界性的前沿科技，Google、微軟、特斯拉等科技巨頭新貴等紛紛布局于此，足見(jiàn)無(wú)人車(chē)極高的研發(fā)價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)。

　　除了商業(yè)價(jià)值，無(wú)人駕駛所能帶來(lái)的社會(huì )價(jià)值更加讓人浮想聯(lián)翩。

　　首先可以想到，未來(lái)無(wú)人駕駛技術(shù)成熟，可以解放人們的雙手。開(kāi)車(chē)出行時(shí)，可以有更多的時(shí)間做自己的事情。而對于殘障人士來(lái)說(shuō)，則意義更大，可以有效提高出行效率，過(guò)上更加便捷快速的交通生活。

　　其次，無(wú)人車(chē)一定程度上會(huì )革新現代交通模式，解決交通道路安全問(wèn)題。百度高級副總裁、自動(dòng)駕駛事業(yè)部總經(jīng)理王勁曾表示，人工智能用大量的服務(wù)器和數據來(lái)擬合成人類(lèi)的駕駛能力，這個(gè)系統會(huì )比人類(lèi)所有駕駛員甚至賽車(chē)手的水平都更高，這樣才能保障駕駛的安全性。安全性之外，智能化的無(wú)人車(chē)同時(shí)也是大數據集散中心，可以時(shí)時(shí)將交通狀況、行駛情況回傳，政府交通指揮中心根據大數據進(jìn)行交通調度，勢必可以更好解決擁堵問(wèn)題。此外，無(wú)人車(chē)還能推動(dòng)汽車(chē)工業(yè)更環(huán)保，同時(shí)激活更多新興產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)新的產(chǎn)業(yè)升級和行業(yè)轉型，促進(jìn)更多就業(yè)，高精尖人才的發(fā)展。

　特斯拉(Tesla)

　　今年10月20日，馬斯克宣布所有特斯拉新車(chē)將裝備具有全自動(dòng)駕駛功能的硬件系統——Autopilot 2.0，這套系統包括了8個(gè)攝像機、12個(gè)超聲波傳感器以及一個(gè)前向探測雷達。攝像機將提供360度的視角，最大識別距離250米，其中三個(gè)將觀(guān)察前方，提供冗余以確保安全;超聲波傳感器能夠探測軟性和硬性的物體;而雷達則可以確保在雨天、霧天、沙塵和霧霾天氣中正常工作。

　　圖6 Tesla汽車(chē)內景

　　此外升級的還有車(chē)載電腦——新系統的大腦“Tesla Neural Net”(特斯拉神經(jīng)網(wǎng))基于nVIDIA的Titan GPU——每秒鐘能進(jìn)行12萬(wàn)億次計算，比上一代車(chē)載電腦快了40倍。馬斯克表示，這次的硬件升級將會(huì )即時(shí)實(shí)行，成為未來(lái)特斯拉汽車(chē)的標配。換句話(huà)說(shuō)，從今天起，每輛新產(chǎn)出的特斯拉都會(huì )具有完全自動(dòng)駕駛的能力。

　　百度無(wú)人車(chē)

　　在11月16日開(kāi)幕的第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì )上，百度無(wú)人車(chē)再次亮相。大會(huì )期間，18輛百度無(wú)人車(chē)在桐鄉市子夜路智能汽車(chē)和智慧交通示范區內首次進(jìn)行開(kāi)放城市道路運營(yíng)。此次百度無(wú)人車(chē)在烏鎮運營(yíng)體驗，是百度首次在開(kāi)放城市道路情況下，實(shí)現全程無(wú)人工干預的L4級無(wú)人駕駛技術(shù)。

　　在去年12月的烏鎮世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì )上，習近平主席視察互聯(lián)網(wǎng)之光博覽會(huì )時(shí)，百度CEO李彥宏向習近平介紹了百度無(wú)人駕駛車(chē)。

　　早在2013年，百度就已經(jīng)開(kāi)啟了前沿領(lǐng)域的項目布局，無(wú)人車(chē)由百度研究院主導歷時(shí)兩年研發(fā)，2015年12月，更是專(zhuān)門(mén)成立自動(dòng)駕駛事業(yè)部，足見(jiàn)百度對無(wú)人車(chē)項目的重視。憑借LBS、圖像識別、大數據等領(lǐng)域深厚的技術(shù)積累和人工智能技術(shù)的領(lǐng)先，目前百度無(wú)人車(chē)的研發(fā)已經(jīng)達到世界領(lǐng)先地位。

　　百度無(wú)人駕駛是國內唯一一家通過(guò)功能安全ISO26262國際標準的全自動(dòng)駕駛研究項目。去年12月，百度無(wú)人車(chē)實(shí)現了在北京五環(huán)上的上路測試，最高時(shí)速100公里，并首次實(shí)現城市、環(huán)路及高速道路混合路況下全自動(dòng)駕駛，標志著(zhù)中國無(wú)人駕駛車(chē)的發(fā)展進(jìn)入里程碑的新階段。

　　對于無(wú)人車(chē)來(lái)說(shuō)，人工智能、深度學(xué)習的技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要。無(wú)人車(chē)在行駛過(guò)程中，攝像頭、感應器等原件會(huì )收集大量數據，而這些數據需要實(shí)時(shí)處理和分析，通過(guò)高性能的計算能力、先進(jìn)的算法及深度學(xué)習系統，來(lái)實(shí)時(shí)適應周?chē)穆访媲闆r自動(dòng)駕駛汽車(chē)。

　　而據了解，百度在國內擁有首家自主研發(fā)的三維高精度地圖技術(shù)，已達到較高精度，同時(shí)具備國內領(lǐng)先的高精度地圖采集與自動(dòng)化處理技術(shù)，具備完整的高精度地圖采集與自動(dòng)化處理系統，可支持高精度地圖的規?；a(chǎn)。另外，百度也已經(jīng)掌握了國內領(lǐng)先的實(shí)時(shí)高精度定位技術(shù)，實(shí)現厘米級的定位精度，相比于GPS定位精度提升了兩個(gè)數量級。在關(guān)鍵技術(shù)上“領(lǐng)跑”世界。

　　小結：智能駕駛是一項復雜的工程，涵蓋了汽車(chē)制造、自動(dòng)控制、傳感器、人工智能、地理信息、云計算、交通法規、社會(huì )倫理等多個(gè)領(lǐng)域，需要極強的技術(shù)水準和高尚的職業(yè)操守。