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(jī)器學(xué)習(xí)的定制ASIC方案：張量處理單元(TPU)。這款芯片由Google工程師設(shè)計(jì)，用于加速TensorFlow軟件，在AlphaGo中TPU也大顯神通。TPU已經(jīng)在用戶無(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(jí)GPU和FPGA，TPU每瓦性能高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　在大多數(shù)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)中，設(shè)計(jì)并構(gòu)建應(yīng)用專用處理器是十分奢侈的。開發(fā)芯片即使很小的設(shè)計(jì)也需要投入上百萬(wàn)美元。定制設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)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(wù)廠商顯然滿足這個(gè)條件。

　　圖3 Google TPU近照

　　圖4 配備Google TPU的集群

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

　　Google認(rèn)為機(jī)器學(xué)習(xí)的規(guī)模是不可預(yù)估的，因此有必要構(gòu)建專用硬件。這個(gè)舉動(dòng)當(dāng)然也給世界上兩大芯片廠商——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(duì)手。

　　近兩年國(guó)內(nèi)的人工智能處理器也如火如荼，最為知名的寒武紀(jì)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器架構(gòu)采用硬件神經(jīng)元和硬件突觸作為運(yùn)算器，并為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速連接設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，另外還專門設(shè)計(jì)了與通用處理器完全不同的指令集。最新推出的寒武紀(jì)-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(gè)虛擬神經(jīng)元，每秒峰值運(yùn)算能力達(dá)2萬(wàn)億虛擬突觸，性能比通用處理器高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，功耗降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。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(jiǎng)項(xiàng)。

　　小結(jié)：通用處理器的設(shè)計(jì)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(gòu)、新應(yīng)用使得處理器設(shè)計(jì)的話語(yǔ)權(quán)逐步轉(zhuǎn)移到更大體量的互聯(lián)網(wǎng)公司，利用規(guī)模優(yōu)勢(shì)，按照日益增長(zhǎng)的需求定制計(jì)算架構(gòu)，在處理器歷史上書寫新的篇章。

　　智能駕駛

　　汽車關(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”燒錢大戰(zhàn)開始，到兩家合并、今年滴滴完成了對(duì)Uber中國(guó)并購(gòu)，國(guó)內(nèi)打車軟件實(shí)現(xiàn)大一統(tǒng)。技術(shù)上，目前主要是利用大數(shù)據(jù)指導(dǎo)車輛調(diào)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(tái)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(jī)器代替人擔(dān)任司機(jī)。

　　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，足見無(wú)人車極高的研發(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。開車出行時(shí)，可以有更多的時(shí)間做自己的事情。而對(duì)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)人車一定程度上會(huì)革新現(xiàn)代交通模式，解決交通道路安全問(wèn)題。百度高級(jí)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(shù)據(jù)來(lái)擬合成人類的駕駛能力，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)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(wú)人車同時(shí)也是大數(shù)據(jù)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(jù)大數(shù)據(jù)進(jìn)行交通調(diào)度，勢(shì)必可以更好解決擁堵問(wèn)題。此外，無(wú)人車還能推動(dòng)汽車工業(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(jí)和行業(yè)轉(zhuǎn)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將裝備具有全自動(dòng)駕駛功能的硬件系統(tǒng)——Autopilot 2.0，這套系統(tǒng)包括了8個(gè)攝像機(jī)、12個(gè)超聲波傳感器以及一個(gè)前向探測(cè)雷達(dá)。攝像機(jī)將提供360度的視角，最大識(shí)別距離250米，其中三個(gè)將觀察前方，提供冗余以確保安全;超聲波傳感器能夠探測(cè)軟性和硬性的物體;而雷達(dá)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(nèi)景

　　此外升級(jí)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(jìn)行12萬(wàn)億次計(jì)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(jí)將會(huì)即時(shí)實(shí)行，成為未來(lái)特斯拉汽車的標(biāo)配。換句話說(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

　　在11月16日開幕的第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，百度無(wú)人車再次亮相。大會(huì)期間，18輛百度無(wú)人車在桐鄉(xiāng)市子夜路智能汽車和智慧交通示范區(qū)內(nèi)首次進(jìn)行開放城市道路運(yùn)營(yíng)。此次百度無(wú)人車在烏鎮(zhèn)運(yùn)營(yíng)體驗(yàn)，是百度首次在開放城市道路情況下，實(shí)現(xiàn)全程無(wú)人工干預(yù)的L4級(jí)無(wú)人駕駛技術(shù)。

　　在去年12月的烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，習(xí)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(xí)近平介紹了百度無(wú)人駕駛車。

　　早在2013年，百度就已經(jīng)開啟了前沿領(lǐng)域的項(xiàng)目布局，無(wú)人車由百度研究院主導(dǎo)歷時(shí)兩年研發(fā)，2015年12月，更是專門成立自動(dòng)駕駛事業(yè)部，足見百度對(duì)無(wú)人車項(xiàng)目的重視。憑借LBS、圖像識(shí)別、大數(shù)據(jù)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)人車的研發(fā)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先地位。

　　百度無(wú)人駕駛是國(guó)內(nèi)唯一一家通過(guò)功能安全I(xiàn)SO26262國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的全自動(dòng)駕駛研究項(xiàng)目。去年12月，百度無(wú)人車實(shí)現(xiàn)了在北京五環(huán)上的上路測(cè)試，最高時(shí)速100公里，并首次實(shí)現(xiàn)城市、環(huán)路及高速道路混合路況下全自動(dòng)駕駛，標(biāo)志著中國(guó)無(wú)人駕駛車的發(fā)展進(jìn)入里程碑的新階段。

　　對(duì)于無(wú)人車來(lái)說(shuō)，人工智能、深度學(xué)習(xí)的技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要。無(wú)人車在行駛過(guò)程中，攝像頭、感應(yīng)器等原件會(huì)收集大量數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)處理和分析，通過(guò)高性能的計(jì)算能力、先進(jìn)的算法及深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，來(lái)實(shí)時(shí)適應(yīng)周圍的路面情況自動(dòng)駕駛汽車。

　　而據(jù)了解，百度在國(guó)內(nèi)擁有首家自主研發(fā)的三維高精度地圖技術(shù)，已達(dá)到較高精度，同時(shí)具備國(guó)內(nèi)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(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(guó)內(nèi)領(lǐng)先的實(shí)時(shí)高精度定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位精度，相比于GPS定位精度提升了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。在關(guān)鍵技術(shù)上“領(lǐng)跑”世界。

　　小結(jié)：智能駕駛是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，涵蓋了汽車制造、自動(dòng)控制、傳感器、人工智能、地理信息、云計(jì)算、交通法規(guī)、社會(huì)倫理等多個(gè)領(lǐng)域，需要極強(qiáng)的技術(shù)水準(zhǔn)和高尚的職業(yè)操守。