麒麟970的出現(xiàn)，將人工智能手機(jī)的熱度推到了一個(gè)高潮。如今，HUAWEI Mate10都發(fā)布小半年了，大家對(duì)于其人工智能的體驗(yàn)印象大多是“然并卵”，確實(shí)，人工智能在手機(jī)上的應(yīng)用落地依然有很長(zhǎng)的路要走，但不可否認(rèn)，這是接下來(lái)幾年重點(diǎn)發(fā)展的方向。對(duì)于人工智能，很多人被其各種玄乎其神的名詞所吸引，大家的印象中，人腦和電腦有著本質(zhì)的區(qū)別，怎么能夠相互聯(lián)系在一起呢？其實(shí)揭開面紗，真相并不神秘。今天這里就以麒麟970處理器為例，從硬件基礎(chǔ)、軟件方法、應(yīng)用方向三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行淺顯的解讀：
一、硬件基礎(chǔ)
硬件基礎(chǔ)自然就是人工智能芯片，我們都知道任何計(jì)算機(jī)都有一個(gè)CPU，它負(fù)責(zé)所有的計(jì)算。而且摩爾定律告訴我們，CPU的性能每過(guò)18個(gè)月就會(huì)翻一番。具體來(lái)說(shuō)，CPU的性能的提升主要在于兩方面，一個(gè)是芯片的密度，我們常說(shuō)的14nm，20nm指的就是這個(gè)。另一個(gè)是主頻的提高。當(dāng)前最先進(jìn)的手機(jī)處理器是10nm，下一代是7nm的工藝。密度和主頻的提高都是有極限的，而且這個(gè)極限已經(jīng)到來(lái)。
于是，英特爾想到了一個(gè)辦法，那就是一個(gè)處理器多個(gè)核心。雙核、四核甚至當(dāng)前的8核開始出現(xiàn)。為了照顧散熱，單個(gè)核心的性能有所降低，但增加了核心，多任務(wù)處理的效率就會(huì)大大提高。但同樣的，核心數(shù)同樣不能無(wú)限制的提高，那樣的話散熱和體積會(huì)非�？植�。英偉達(dá)接過(guò)英特爾的大旗，首先想到，CPU的核心是為了照顧各種復(fù)雜運(yùn)算，內(nèi)部有太多的空間是控制器，如果把這些占據(jù)空間的控制單元給拿到，只做單純的批量計(jì)算，也就是從以前解方程，變成了A1+B1、A2+B2...這類的計(jì)算。這樣一來(lái)，單個(gè)核心的復(fù)雜程度大大降低，GPU由此誕生，這種計(jì)算也被叫做向量計(jì)算。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)GPU的核心一般都能夠達(dá)到100到200個(gè)，這就是精簡(jiǎn)所帶來(lái)的。
對(duì)于GPU的印象，很多人都來(lái)自玩大型游戲，也就是這種處理器特別擅長(zhǎng)處理圖像。按照這一個(gè)思路，谷歌想到，能不能進(jìn)一步的精簡(jiǎn)呢？批量計(jì)算還是太過(guò)繁瑣，如果每次計(jì)算都只是分析不同數(shù)據(jù)的不同之處，相同的運(yùn)算都省去了，于是為阿法狗獨(dú)家定制的TPU誕生了，T的單詞是Tensor，意思是張量。這種TPU的核心數(shù)驚人的達(dá)到了百萬(wàn)級(jí)，而且因?yàn)樘幚韱卧暮?jiǎn)單批量，功耗相比GPU下降也是非常明顯的，所以特別適合大數(shù)據(jù)和人工智能的分析處理。麒麟970中的NPU也是同樣的道理，只是叫法不同而已。從上圖中的架構(gòu)也可以看到這種核心數(shù)大與小的關(guān)系。
所以我們看到麒麟970的介紹頁(yè)面，會(huì)著重強(qiáng)調(diào)能效比，所謂能效比就是進(jìn)行對(duì)簡(jiǎn)單的張量計(jì)算所消耗的能量，這一點(diǎn)NPU相比CPU的提升是幾十倍的提升。同時(shí)，還會(huì)強(qiáng)調(diào)進(jìn)行識(shí)別圖片的速度，因?yàn)镹PU擅長(zhǎng)做張量計(jì)算，識(shí)別圖片它只是找差異點(diǎn)，對(duì)它而言，圖片是沒有意義的。針對(duì)復(fù)雜運(yùn)算的CPU來(lái)處理這樣的工作就真的是殺雞用牛刀了。
二、軟件方法
有了硬件基礎(chǔ)只是有了一張能夠畫畫的白紙，具體怎么去畫還是需要用數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)器進(jìn)行訓(xùn)練。也就是機(jī)器學(xué)習(xí)，機(jī)器學(xué)習(xí)的方法有很多，主要分為三種，無(wú)監(jiān)督的學(xué)習(xí)、有監(jiān)督的學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)。如果給很多雜亂無(wú)章的數(shù)據(jù)，讓機(jī)器自己摸索出規(guī)律，不進(jìn)行任何人為干預(yù)，這就是無(wú)監(jiān)督的學(xué)習(xí)，顯然這種學(xué)習(xí)方法是非常緩慢的。有監(jiān)督的學(xué)習(xí)就是在給定的數(shù)據(jù)上，有人為的篩選過(guò)程，這種學(xué)習(xí)大大提高了效率，但也有弊端，那就是相對(duì)計(jì)算機(jī)而言，這種經(jīng)過(guò)篩選的數(shù)據(jù)太有限了，也就是說(shuō)進(jìn)步太慢了。
強(qiáng)化學(xué)習(xí)則是，讓機(jī)器人自己嘗試走，然后人來(lái)判斷是否正確，也就是說(shuō)在無(wú)監(jiān)督的基礎(chǔ)上，加入了一個(gè)反饋系統(tǒng)來(lái)控制方向。這樣一來(lái)，既避免了數(shù)據(jù)的匱乏，而且機(jī)器人學(xué)習(xí)的方向能夠把握。所謂的算法，其實(shí)就是通過(guò)數(shù)據(jù)找出一條能夠最大程度上接近理想答案的函數(shù)曲線而已。所以，數(shù)據(jù)的維度越多，數(shù)據(jù)量越大，機(jī)器判斷得就更加準(zhǔn)確，總結(jié)下來(lái)就是越用越好用。這與手機(jī)的需求是高度契合的。
三、應(yīng)用方向
有了硬件基礎(chǔ)，有了軟件的算法，還需要具體的應(yīng)用。當(dāng)前而言，iPhoneX的一個(gè)主要應(yīng)用是人臉識(shí)別，越用越精準(zhǔn)。而HUAWEI Mate10一個(gè)有特點(diǎn)的應(yīng)用是拍照識(shí)物，就是在拍照前對(duì)拍照的對(duì)象進(jìn)行一個(gè)判斷，然后根據(jù)判斷自動(dòng)對(duì)相機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整。大家之所以覺得然并卵，最主要的就是這些應(yīng)用更像是可有可無(wú)的玩具，它無(wú)法真正的擊中我們的痛點(diǎn)。所以，這里華為是最早搭建好平臺(tái)的廠商，那么，以后的應(yīng)用會(huì)有怎樣期待呢？
我覺得可以有這么幾點(diǎn)想象。現(xiàn)在的所謂的算法都是根據(jù)較為單一的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和推送，其實(shí)還是以前根據(jù)使用痕跡的思路，反而容易形成信息孤島，因?yàn)樾畔⒌膯我粺o(wú)法讓機(jī)器產(chǎn)生更加靈活的判斷。比如，我們都聽過(guò)一個(gè)經(jīng)典的故事，超市將啤酒和尿不濕放在一起，因?yàn)橘I啤酒的大多都是有孩子的男人。以前這樣的判斷需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，以后交給計(jì)算機(jī)就可以了。也就是說(shuō)，以后的手機(jī)會(huì)比你自己更加懂你。
當(dāng)然，在享受便利的同時(shí)，我們也在交出隱私，也在交出選擇的權(quán)利。以后而言，信息會(huì)越來(lái)越多的掌握在大企業(yè)的手里，出于自身利益的考慮，它就可以讓你只看到對(duì)他有利的消息。當(dāng)然，這都還比較遙遠(yuǎn)，現(xiàn)在擔(dān)心還有點(diǎn)太早。
