2016人工智能技術發(fā)展進程梳理

　　Google TPU

　　Google在今年5月18日Google I/O大會上宣布了加速機器學習的定制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)在用戶無感知的情況下在Google云語音、Gmail、Google Photos和Google搜索業(yè)務中使用了一年時間。相比目前商品級GPU和FPGA，TPU每瓦性能高出一個數(shù)量級。

　　在大多數(shù)企業(yè)和研究機構中，設計并構建應用專用處理器是十分奢侈的。開發(fā)芯片即使很小的設計也需要投入上百萬美元。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(guī)模使用案例和部署量，這樣才能將成本攤薄。云服務廠商顯然滿足這個條件。

　　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)絡處理器發(fā)布現(xiàn)場

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

　　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)絡的高速連接設計了存儲結構，另外還專門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，可集成至各類終端SoC芯片，每秒可處理160億個虛擬神經(jīng)元，每秒峰值運算能力達2萬億虛擬突觸，性能比通用處理器高兩個數(shù)量級，功耗降低了一個數(shù)量級。該處理器榮獲第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會“世界互聯(lián)網(wǎng)領先科技成果”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語權逐步轉移到更大體量的互聯(lián)網(wǎng)公司，利用規(guī)模優(yōu)勢，按照日益增長的需求定制計算架構，在處理器歷史上書寫新的篇章。

　　智能駕駛

　　汽車關系到人們出行，幾乎每天必備，而利用人工智能解決出行需求是一個大膽的嘗試。從去年的“滴滴”、“快的”燒錢大戰(zhàn)開始，到兩家合并、今年滴滴完成了對Uber中國并購，國內打車軟件實現(xiàn)大一統(tǒng)。技術上，目前主要是利用大數(shù)據(jù)指導車輛調度，利用更少的成本滿足乘客的需求。而各地曝光的打車亂象也成為平臺痼疾。如何利用技術克服人性的弱點，是個自然而然的問題。一種思路是使用機器代替人擔任司機。

　　無人駕駛、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，足見無人車極高的研發(fā)價值和廣闊的市場。

　　除了商業(yè)價值，無人駕駛所能帶來的社會價值更加讓人浮想聯(lián)翩。

　　首先可以想到，未來無人駕駛技術成熟，可以解放人們的雙手。開車出行時，可以有更多的時間做自己的事情。而對于殘障人士來說，則意義更大，可以有效提高出行效率，過上更加便捷快速的交通生活。

　　其次，無人車一定程度上會革新現(xiàn)代交通模式，解決交通道路安全問題。百度高級副總裁、自動駕駛事業(yè)部總經(jīng)理王勁曾表示，人工智能用大量的服務器和數(shù)據(jù)來擬合成人類的駕駛能力，這個系統(tǒng)會比人類所有駕駛員甚至賽車手的水平都更高，這樣才能保障駕駛的安全性。安全性之外，智能化的無人車同時也是大數(shù)據(jù)集散中心，可以時時將交通狀況、行駛情況回傳，政府交通指揮中心根據(jù)大數(shù)據(jù)進行交通調度，勢必可以更好解決擁堵問題。此外，無人車還能推動汽車工業(yè)更環(huán)保，同時激活更多新興產(chǎn)業(yè)，帶動新的產(chǎn)業(yè)升級和行業(yè)轉型，促進更多就業(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將裝備具有全自動駕駛功能的硬件系統(tǒng)——Autopilot 2.0，這套系統(tǒng)包括了8個攝像機、12個超聲波傳感器以及一個前向探測雷達。攝像機將提供360度的視角，最大識別距離250米，其中三個將觀察前方，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汽車內景

　　此外升級的還有車載電腦——新系統(tǒng)的大腦“Tesla Neural Net”(特斯拉神經(jīng)網(wǎng))基于nVIDIA的Titan GPU——每秒鐘能進行12萬億次計算，比上一代車載電腦快了40倍。馬斯克表示，這次的硬件升級將會即時實行，成為未來特斯拉汽車的標配。換句話說，從今天起，每輛新產(chǎn)出的特斯拉都會具有完全自動駕駛的能力。

　　百度無人車

　　在11月16日開幕的第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上，百度無人車再次亮相。大會期間，18輛百度無人車在桐鄉(xiāng)市子夜路智能汽車和智慧交通示范區(qū)內首次進行開放城市道路運營。此次百度無人車在烏鎮(zhèn)運營體驗，是百度首次在開放城市道路情況下，實現(xiàn)全程無人工干預的L4級無人駕駛技術。

　　在去年12月的烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會上，習近平主席視察互聯(lián)網(wǎng)之光博覽會時，百度CEO李彥宏向習近平介紹了百度無人駕駛車。

　　早在2013年，百度就已經(jīng)開啟了前沿領域的項目布局，無人車由百度研究院主導歷時兩年研發(fā)，2015年12月，更是專門成立自動駕駛事業(yè)部，足見百度對無人車項目的重視。憑借LBS、圖像識別、大數(shù)據(jù)等領域深厚的技術積累和人工智能技術的領先，目前百度無人車的研發(fā)已經(jīng)達到世界領先地位。

　　百度無人駕駛是國內唯一一家通過功能安全ISO26262國際標準的全自動駕駛研究項目。去年12月，百度無人車實現(xiàn)了在北京五環(huán)上的上路測試，最高時速100公里，并首次實現(xiàn)城市、環(huán)路及高速道路混合路況下全自動駕駛，標志著中國無人駕駛車的發(fā)展進入里程碑的新階段。

　　對于無人車來說，人工智能、深度學習的技術發(fā)展至關重要。無人車在行駛過程中，攝像頭、感應器等原件會收集大量數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)需要實時處理和分析，通過高性能的計算能力、先進的算法及深度學習系統(tǒng)，來實時適應周圍的路面情況自動駕駛汽車。

　　而據(jù)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，已達到較高精度，同時具備國內領先的高精度地圖采集與自動化處理技術，具備完整的高精度地圖采集與自動化處理系統(tǒng)，可支持高精度地圖的規(guī)?；a(chǎn)。另外，百度也已經(jīng)掌握了國內領先的實時高精度定位技術，實現(xiàn)厘米級的定位精度，相比于GPS定位精度提升了兩個數(shù)量級。在關鍵技術上“領跑”世界。

　　小結：智能駕駛是一項復雜的工程，涵蓋了汽車制造、自動控制、傳感器、人工智能、地理信息、云計算、交通法規(guī)、社會倫理等多個領域，需要極強的技術水準和高尚的職業(yè)操守。