当前位置:

首页 > 边缘人工智能的梦想与挑战

边缘人工智能的梦想与挑战

在本文中,我们主要探讨两个主要问题,即在“小型机器”中实现人工智能的理由,以及开发人工智能小型机器将面临哪些挑战?未来,在人工智能方面,我们应该有飞行汽车和机器人管家。甚至还可能遇到有感知能力的机器人决定起来反抗我们。虽然我们还没有发展到这种程度,但显然人工智能(AI)技术已经进入了我们的世界。每次当我们让智能语音助手做一件事是,机器学习技术就会先搞明白你说了什么,并试图对你想让它做什么做出最好的决定。例如,每次视频网站或电商平台向你推荐“你可能喜欢的电影”或“你可能需要的商品”时,它都是基于复杂的机器学

边缘人工智能的梦想与挑战

在本文中,我们主要探讨两个主要问题,即在“小型机器”中实现人工智能的理由,以及开发人工智能小型机器将面临哪些挑战?

未来,在人工智能方面,我们应该有飞行汽车和机器人管家。甚至还可能遇到有感知能力的机器人决定起来反抗我们。虽然我们还没有发展到这种程度,但显然人工智能(AI)技术已经进入了我们的世界。

每次当我们让智能语音助手做一件事是,机器学习技术就会先搞明白你说了什么,并试图对你想让它做什么做出最好的决定。例如,每次视频网站或电商平台向你推荐“你可能喜欢的电影”或“你可能需要的商品”时,它都是基于复杂的机器学习算法,尽可能地向你提供具有说服力的建议,这显然比过去的促销活动更有吸引力。

虽然我们可能不是所有人都有自动驾驶汽车,但我们敏锐地意识到这一领域的发展以及自动导航提供的潜力。

人工智能技术承载着一个伟大的希望——机器可以根据周围的世界做出决定,像人类一样处理信息,甚至以一种优于人类的方式。但如果我们考虑一下上面的例子,就会发现只有“大型机器”才能实现人工智能的承诺,这些设备往往没有功率、尺寸或成本的限制。或者换句话说,它们会发热,有线路供电,体积很大,而且很昂贵。例如,Alexa 和 Netflix 这些全球领先的IT巨头企业依靠云中的大型耗电服务器(数据中心)来推断用户的意图。

虽然自动驾驶汽车很可能依赖电池,但考虑到这些电池必须转动车轮和转向,它们的能量容量是巨大的。与最昂贵的人工智能决策相比,它们是巨大的能源支出。

因此,尽管人工智能前景广阔,但“小机器”却被抛在了后面 。由较小电池供电或具有成本和尺寸限制的设备无法参与机器可以看到和听到的想法。今天,这些小机器只能利用简单的人工智能技术,也许是听一个关键词,或者从心率分析低维信号,如光电体积描记术 (PPG)。

如果小机器能看能听会怎样?

但是,小型机器能够看到和听到是否有价值?可能很多人很难想象像门铃摄像头这样利用自动驾驶或自然语言处理等技术的小设备。尽管如此,诸如词汇识别、语音识别和图像分析之类的不太复杂、处理密集程度较低的 AI 计算仍然存在机会:

  • 门铃摄像头和消费级安全摄像头通常会触发一些无趣的事件,例如风引起的植物运动、云引起的剧烈光线变化,甚至是狗或猫在镜头前面动等事件。这可能导致错误警报触发,导致房主开始忽略掉一些重要事件。因为,房主可能在世界不同的地方旅行,也可能正在睡觉,而他们的安全摄像机却对日出、云和日落引起的照明变化频繁发出警报。而更智能的摄像机则可以更加精准是识别物体变化,如人体的轮廓,进而避免误报干扰。
  • 门锁或其他接入点可以使用面部识别甚至语音识别来验证人员访问权限,在很多情况下无需钥匙或IC卡。
  • 许多摄像头希望在某些事件上触发:例如,跟踪摄像头可能希望在画面中出现某一种动物时触发,安全摄像头可能希望在画面中出现人或开门或脚步声等噪音时触发,并且有些摄像机可能想要通过语音命令触发等等。
  • 大词汇量命令在许多应用中都很有用。虽然有很多类似“Hey Alexa”、“Hey Siri” 解决方案,但如果开始考虑 20 个或更多单词的词汇,则可以在工业设备、家庭自动化、烹饪用具和许多其他设备中找到用于简化人机交互的用途。

这些例子只是表面上的。让小型机器看到、听到和解决以前需要人工干预的问题的想法是一个强大的想法,我们每天都在继续寻找创造性的新用例。

边缘人工智能的梦想与挑战

让小型机器能看和听的挑战是什么?

那么,如果人工智能对小型机器如此有价值,为什么我们还没有广泛应用呢?答案是计算能力。人工智能推理是神经网络模型计算的结果。把神经网络模型想象成你的大脑如何处理图片或声音的一个粗略的近似,把它分解成非常小的片段,然后当这些小片段组合在一起时识别出模式。

现代视觉问题的主力模型是卷积神经网络 (CNN)。这些模型在图像分析方面非常出色,在音频分析中也非常有用。挑战在于此类模型需要数百万或数十亿次数学计算。传统上,这些应用很难选择实施:

  • 使用廉价且低功耗的微控制器解决方案。虽然平均功耗可能很低,但 CNN 可能需要几秒钟的时间来计算,这意味着 AI 推理不是实时的,因此会消耗大量电池电量。
  • 购买可以在所需延迟内完成这些数学运算的昂贵且高性能的处理器。这些处理器通常很大,需要大量外部组件,包括散热器或类似的冷却组件。但是,它们执行 AI 推理的速度非常快。
  • 无法实施。低功耗微控制器解决方案将太慢而无法使用,而高性能处理器方法将打破成本、尺寸和功率预算。

我们需要的是一种嵌入式的人工智能解决方案,从头开始构建,以最大限度地减少CNN计算的能源消耗。与传统的微控制器或处理器解决方案相比,AI推断需要在一个数量级上执行,并且不需要内存等外部组件的帮助,这些外部组件会消耗能量、体积和成本。

如果人工智能推理解决方案可以消除机器视觉的能量损失,那么即使是最小的设备也可以看到并识别周围世界发生的事情。

幸运的是,我们正处于这场“小机器”革命的开端。现在的产品几乎可以消除人工智能推断的能源成本,并实现电池驱动的机器视觉。例如,一个微控制器可用于执行 AI 推理,同时仅消耗微焦耳的能量。


本文内容来源于互联网,如有侵权请联系删除。
作者最新文章
人工智能 边缘计算 物联网
相关文章 更多
南邮光擎智算团队:GaN基Micro-LED光计算芯片从理论到流片的突破
南邮光擎智算团队:GaN基Micro-LED光计算芯片从理论到流片的突破

南京邮电大学“光擎智算”团队联合南京大学,攻克GaN基Micro-LED器件技术,成功搭建实验室级光计算验证系统。团队自主研发的5×5 Micro-LED光电计算阵列芯片已进入流片封装阶段,实现了图像识别等算力任务验证,推动光计算技术从理论走向工程落地。

苹果与铠侠签署NAND长期供应协议:3-5年长约与不设价格上限背后的供应链战略
苹果与铠侠签署NAND长期供应协议:3-5年长约与不设价格上限背后的供应链战略

苹果与铠侠签署为期3-5年的NAND闪存长期供应协议,且可能不设价格上限。此举旨在应对AI数据中心需求激增导致的芯片供应紧张,从单纯压价转向确保稳定供货。

Android接入MQTT并控制ESP8266温湿度数据的完整教程
Android接入MQTT并控制ESP8266温湿度数据的完整教程

本文提供Android接入MQTT服务并控制ESP8266的完整方案。通过规划主题、配置Android依赖与权限、订阅温湿度数据及下发LED控制指令,实现双向通信。适用于具备基础编程知识的开发者,帮助快速搭建物联网联调环境,解决连接失败、数据不同步等常见问题。

中国人民大学AI团队揭开大语言模型的隐藏秘密
中国人民大学AI团队揭开大语言模型的隐藏秘密

一项研究揭示大语言模型在文本嵌入任务中表现平庸的根源:反嵌入矩阵边缘频谱引入高频词偏见。提出的EmbedFilter方法通过滤除该噪声,在MTEB49项任务上显著提升性能,且无需重新训练,兼容多种基线方法。

2026世界人工智能大会倒计时30天:全球首发超300款AI新品
2026世界人工智能大会倒计时30天:全球首发超300款AI新品

2026年世界人工智能大会将于7月17日至20日举办,超过300款人工智能新品全球首发,1400多位嘉宾参会,近140场论坛,展览面积超过10万平方米,促成意向合作金额达162亿元,并且推出首个自主举办的国际顶级人工智能学术会议。

“购物车”里的新动向 勾勒扩内需新图景
“购物车”里的新动向 勾勒扩内需新图景

618”期间,AI全面渗透电商,超百万商家使用AI工具提升效率。政策补贴拉动绿色智能家电及汽车消费,市场回暖。供应链升级实现仓配一体化,时效大幅提升,多链协同激活内需活力。

美颜悖论与文艺作品的“活人感”
美颜悖论与文艺作品的“活人感”

AI生成作品虽完美却缺乏“活人感”,这一悖论贯穿艺术史。《红楼梦》中已批判套路化创作。真正活人感源于创作者内化形式美规律后的即兴发挥与平衡,而非单纯拒绝美化。能否尊重生活细节、容忍碰撞,决定作品是否鲜活,这也是艺术的根本功用。

8部门发文加快“人工智能+消费”:服务领域是重点 鼓励适度超前布局城市智能设施
8部门发文加快“人工智能+消费”:服务领域是重点 鼓励适度超前布局城市智能设施

商务部等8部门发布《关于加快“人工智能+消费”发展的实施意见》,围绕服务消费和商品消费两大领域,明确居家、养老、文旅、教育等场景的AI应用方向,推广智能家居、养老机器人等产品,并适度超前布局城市智能设施。

商汤携手香港科技园共建4万P国产算力基建,首阶段预计今年完成
商汤携手香港科技园共建4万P国产算力基建,首阶段预计今年完成

商汤与香港科技园合作共建国产AI算力中心,目标2030年前实现超40000P算力规模,首阶段预计今年完成。该中心配备国产GPU集群,支撑模型训练与推理,服务本地及国际客户。商汤临港AIDC已有4.04万P算力运营经验。

亚马逊正考虑出售人工智能芯片以挑战英伟达
亚马逊正考虑出售人工智能芯片以挑战英伟达

亚马逊正考虑将其开发的TrainiumAI芯片直接出售给其他公司,以挑战英伟达主导地位。该芯片面向需要本地化数据解决方案的国际企业,亚马逊表示不会影响AWS云业务收入,谷歌也有类似计划。

查看更多
精品专题 更多
装机必备
装机必备

正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

Windows
Windows

正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

macOS软件
macOS软件

正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

Mac软件 更多
灵活计算器
灵活计算器
macOS/iOS/Android

灵活计算器是一款笔记式算数应用,支持实时计算、动态关联和云端同步功能。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

赤友清理大师
赤友清理大师
macOS

赤友清理大师是一款为 Mac 设计的智能清理优化工具,可精准扫描垃圾、大文件、重复文件等,释放磁盘空间。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

极度公式
极度公式
Windows/macOS/Linux

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

WINDOWS 更多
Windows 10
Windows 10
Windows

Windows 10 是一款微软推出的经典操作系统,拥有硬件兼容性与多任务处理能力。它更偏向把系统状态查看和常用调节动作放在一起,适合需要持续观察和微调设备状态的场景。

极度公式
极度公式
Windows/macOS/Linux

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

密码键盘
密码键盘
Windows/macOS/iOS/Android

密码键盘是一款兼具安全性与便捷性的高效密码管理器。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。