智能計(jì)算開啟嶄新生活序幕

　　摘要：本文將主要討論的是智能計(jì)算其中的一種，即基于互聯(lián)的嵌入式系統(tǒng)計(jì)算技術(shù)帶給整個(gè)生活的變革以及對(duì)技術(shù)的需求。

　　計(jì)算能力，一直伴隨著社會(huì)的不斷前行而發(fā)展，并且逐漸成為影響社會(huì)發(fā)展非常重要的決定力量。早期的計(jì)算是冰冷的，能夠清脆歌唱的算盤終究不過是被操控的棋子;電子管時(shí)代的計(jì)算是孱弱的，龐大的身軀掩蓋不了內(nèi)心的單薄;晶體管時(shí)代的計(jì)算是孤獨(dú)的，不斷增強(qiáng)的能力到頭來也只能孤芳自賞。而當(dāng)計(jì)算插上互聯(lián)的翅膀，有生命的計(jì)算終于出現(xiàn)。

　　智能計(jì)算的概念

　　智能計(jì)算(Intelligence computing)，是個(gè)非常廣泛的概念，任何與智能扯上關(guān)系的詞，都是從人工智能這個(gè)大概念下衍生出來的，即讓機(jī)器具有人一樣的思考能力。智能是個(gè)體有目的的行為、合理的思維，以及有效的適應(yīng)環(huán)境的綜合性能力。人工智能是相對(duì)于人的自然智能而言，用人工方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能。

　　理論上的智能計(jì)算，是以連接主義的思想為主，并與模糊數(shù)學(xué)和疊代函數(shù)系統(tǒng)等數(shù)學(xué)方法相交叉，形成了眾多的發(fā)展方向。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)、遺傳算法、演化計(jì)算、人工生命、生態(tài)計(jì)算、免疫信息處理、多主體系統(tǒng)等都可以包括在智能計(jì)算中。

　　連接主義，或智能計(jì)算與分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence, DAI)是密不可分的。人們?cè)谘芯咳祟愔悄苄袨橹邪l(fā)現(xiàn)，大部分人類活動(dòng)都涉及多個(gè)人構(gòu)成的社會(huì)團(tuán)體，大型復(fù)雜問題的求解需要多個(gè)專業(yè)人員或組織協(xié)作完成。“協(xié)作”是人類智能行為的主要表現(xiàn)形式之一，分布式人工智能正是為適應(yīng)這種需要而興起的。尤其是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)通信和并發(fā)程序設(shè)計(jì)的發(fā)展，分布式人工智能逐漸成為人工智能領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，作為人工智能的一個(gè)分支，DAI主要研究在邏輯上或物理上分散的智能動(dòng)作者如何協(xié)調(diào)其行為，即協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)它們的知識(shí)、技能和規(guī)劃，求解單目標(biāo)或多目標(biāo)問題，為設(shè)計(jì)和建立大型復(fù)雜的智能系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作提供有效途徑。分布式系統(tǒng)的本質(zhì)決定了它是復(fù)雜的、非線性的、通過各子系統(tǒng)間的協(xié)同達(dá)到更高有序態(tài)的系統(tǒng)。

　　智能計(jì)算的各領(lǐng)域用不同方式實(shí)現(xiàn)了連接主義的計(jì)算，即：研究簡單個(gè)體如何在簡單交互規(guī)則指導(dǎo)下，構(gòu)成具有復(fù)雜智能行為的高層系統(tǒng)。由此帶來各種算法的統(tǒng)一特點(diǎn)，如社會(huì)性、并行性、單元的智能性、開放性等。換個(gè)通俗點(diǎn)的說法，智能計(jì)算就是一個(gè)基于連接的開放式計(jì)算系統(tǒng)。

　　在本文中，我們將主要討論的是智能計(jì)算其中的一種，即基于互聯(lián)的嵌入式系統(tǒng)計(jì)算技術(shù)帶給整個(gè)生活的變革以及對(duì)技術(shù)的需求。關(guān)于這種智能計(jì)算的模型，并無一個(gè)明確的公論。從另一個(gè)角度，我們審視IBM提出的“智慧的計(jì)算”的模型，也可以大致規(guī)劃出這樣類似的模型?！　?/p>

 

　　“智慧的運(yùn)算”(Smarter Computing)是綜合IT基礎(chǔ)架構(gòu)領(lǐng)域內(nèi)諸多先進(jìn)技術(shù)和最新發(fā)展趨勢而得到的綜合技術(shù)體系，具有自動(dòng)、整合、安全的特點(diǎn)。它包含大規(guī)模數(shù)據(jù)整合、優(yōu)化的系統(tǒng)，以及云計(jì)算等新興服務(wù)交付模式。“智慧的運(yùn)算”包含大規(guī)模數(shù)據(jù)整合，開啟全新洞察;優(yōu)化的系統(tǒng)，滿足特定工作負(fù)載的獨(dú)特需求以及云計(jì)算模式，高效實(shí)現(xiàn)服務(wù)交付轉(zhuǎn)型、創(chuàng)造全新業(yè)務(wù)模式。以此嵌套我們今天的智能計(jì)算模型，大體的結(jié)構(gòu)包括：終端的嵌入式處理平臺(tái)在一定指令控制下工作;各種有線/無線或者板級(jí)的傳輸方式用以傳輸數(shù)據(jù)信息及返回指令;數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理及挖掘，并最終將帶有一定智能分析之后的指令傳回終端。

　　嵌入式系統(tǒng)到智能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變

　　伴隨著連接技術(shù)的繁榮，現(xiàn)在業(yè)界一個(gè)重要的趨勢就是從原有的計(jì)算機(jī)向計(jì)算能力的轉(zhuǎn)變，亦即現(xiàn)在不再拘泥于某個(gè)設(shè)備，而是更加強(qiáng)調(diào)計(jì)算能力的存在。這一趨勢從各個(gè)方面都影響著我們的生活，并由此趨勢誕生了各種各樣新的產(chǎn)品，例如數(shù)字標(biāo)牌、信息亭以及一些基礎(chǔ)設(shè)施相互連網(wǎng)的設(shè)備。最關(guān)鍵的是不同設(shè)備，它本身具備計(jì)算能力，另外一方面，它們是相互連接在一起的，給我們提供了新的機(jī)遇和新的需求。

　　嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)中，涉及從控制到計(jì)算等各種處理應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)加上連接能力，就組成一個(gè)小型的智能系統(tǒng)。所謂智能系統(tǒng)，是指那些安全的、連網(wǎng)的可以進(jìn)行遠(yuǎn)程管理控制的系統(tǒng)。根據(jù)這樣一個(gè)定義，目前全球有超過18億個(gè)智能系統(tǒng)，占主要電子系統(tǒng)設(shè)備出貨量的19%。隨著智能系統(tǒng)市場的高速發(fā)展，它在2015年將超過所有出貨系統(tǒng)的三分之一。

　　智能系統(tǒng)主要有兩大類，第一類就是強(qiáng)調(diào)個(gè)人體驗(yàn)，包括零售業(yè)、醫(yī)療、汽車等方面的應(yīng)用。第二類涉及到提高生產(chǎn)效率，包括通信基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用，例如很多無線通信商都將英特爾的產(chǎn)品應(yīng)用到無線接入網(wǎng)絡(luò);包括機(jī)器人、智能機(jī)器人在內(nèi)的工業(yè)控制應(yīng)用;包括配電站在內(nèi)的智能電網(wǎng)應(yīng)用;高速鐵路的控制系統(tǒng)。

　　面對(duì)這樣一個(gè)智能系統(tǒng)，市場面臨巨大的轉(zhuǎn)變，一方面它給我們提供許多的機(jī)遇，即需要將連網(wǎng)能力附加到我們的嵌入式設(shè)備上，包括能夠提供新的體驗(yàn)，具備云連接的能力，帶來全新的應(yīng)用和服務(wù)。另一方面，從安全的角度看，它也提出了一些挑戰(zhàn)。