所謂嵌入式人工智能，就是設(shè)備無須聯(lián)網(wǎng)通過云端數(shù)據(jù)中心進行大規(guī)模計算去實現(xiàn)人工智能，而是在本地計算，在不聯(lián)網(wǎng)的情況下就可以做實時的環(huán)境感知、人機交互、決策控制。那么嵌入式與人工智能關(guān)系是什么？嵌入式人工智能的發(fā)展趨勢你知道嗎？本文主要詳細嵌入式與人工智能，具體的跟隨小編一起來了解一下。

嵌入式與人工智能關(guān)系

所謂嵌入式，就是指一種可被內(nèi)置于設(shè)備或裝置的專用計算機系統(tǒng)。通常來說，具有數(shù)字接口的設(shè)備都具有嵌入式系統(tǒng)，如手機、車載電腦、智能手表等等。

而嵌入式 AI，則是一種讓 AI 算法可以在終端設(shè)備上運行的技術(shù)概念。很簡單，換句話說，它的作用就是能讓音箱、手機、機器人等智能硬件在不聯(lián)網(wǎng)的情況下實時完成環(huán)境感知、人機交互、決策控制等功能。

現(xiàn)在的人工智能大多屬于前者，siri、阿爾法狗都是典型代表。要實現(xiàn)人工智能的行為，必須使用嵌入式系統(tǒng)，這就是現(xiàn)在所說的強人工智能與弱人工智能。具有行為能力的“弱人工智能”就是智能化工具，即MCU基礎(chǔ)上的嵌入式應用系統(tǒng)，已有40多年歷史?？梢则湴恋卣f，單片機、嵌入式系統(tǒng)開啟了人工智能的歷史進程，我們所做的一切都是人工智能的那些事兒。人工智能是基礎(chǔ)的技術(shù)資源，它有著改變?nèi)藗兊乃季S與生活方式、變革社會的巨大潛力。從更大的格局看，萬物智聯(lián)時代正在到來，未來將從“以設(shè)備為中心”進步為“以用戶為中心”、“以數(shù)據(jù)為中心”。

業(yè)界普遍認為人工智能的三個發(fā)展階段包括感知智能、認知智能和通用人工智能（AGI）。感知指語音、語言、圖像、手勢等;認知指理解、記憶、知識、推理、規(guī)劃、決策、創(chuàng)造等;通用人工智能指類似人類的思維。其中，感知是人機交互中最重要的一環(huán)，為人工智能提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。這三個階段需要循序漸進。目前階段，人工智能的目標并不是讓機器模擬人的全部行為，而是在某些特定領(lǐng)域超過人類專家的水平、有能力高效地解決專業(yè)問題，從而對人類提供實用的服務(wù)。

在人工智能時代，從事嵌入式人工智能研發(fā)的上海速嵌公司認為，強大的算法也不會拘泥于PC機實現(xiàn)，需要落地的話，就要依賴嵌入式承載。嵌入式在智能手機上的應用已經(jīng)足以證明，未來出現(xiàn)的機器人一定會使用嵌入式的技術(shù)，所以說對于嵌入式系統(tǒng)的需求已經(jīng)非常迫切，期待能夠出現(xiàn)顛覆智能手機的嵌入式便攜移動終端。

嵌入式系統(tǒng)開啟人工智能的歷史進程

所說的人工智能，就是以人工方式實現(xiàn)人類智力的替代。人類智力有“思維”與“行為”兩種方式。“思維”是大腦的獨立思考，“行為”是人類個體與客觀世界的交互狀態(tài)，除了思考還要有對外部世界的感知與控制。AlphaGo屬于前者，它與李世石、柯潔對決，還要有代理人將它的思維能力轉(zhuǎn)化成對決的下棋行為。實現(xiàn)人工智能的行為方式，則非嵌入式系統(tǒng)莫屬。對此，人工智能領(lǐng)域人士，普遍將這兩種人工智能定義成“強人工智能”與“弱人工智能”。

AlphaGo之父哈薩比斯在劍橋大學演講中則用“通用人工智能”與“狹義人工智能”來區(qū)分?？傊?，所有專家都認可具有行為能力的“弱人工智能”。

具有行為能力的“弱人工智能”就是智能化工具，即MCU基礎(chǔ)上的嵌入式應用系統(tǒng)，已有40多年歷史。無怪乎約翰?麥卡錫這位50年代提出人工智能概念的學者，感嘆于我們?nèi)粘Ｉ钪忻刻於荚谑褂萌斯ぶ悄?，抱怨于“一旦一樣東西用人工智能實現(xiàn)了，人們就不再叫它人工智能了”。

可以驕傲地說，單片機、嵌入式系統(tǒng)開啟了人工智能的歷史進程，速嵌智造所做的一切都是嵌入式人工智能的那些事兒。

嵌入式人工智能的的發(fā)展趨勢

而接下來的10年到20年走向萬物互聯(lián)的階段，除了整體解決方案的競爭、純算法公司的存亡值得關(guān)注以外，5G和AI相輔相成也將帶來新的機會。高通全球副總裁孫剛表示，預計2025年AI延伸出來的產(chǎn)業(yè)會產(chǎn)生5.1萬億美元的商業(yè)場景，到2030年由5G延伸出來的產(chǎn)業(yè)為12.3萬億（數(shù)據(jù)來源），這兩個產(chǎn)業(yè)有非常大的前景。

1、嵌入式人工智能于各行業(yè)垂直領(lǐng)域應用具有巨大的潛力

嵌入式人工智能市場在零售、交通運輸和自動化、制造業(yè)及農(nóng)業(yè)等各行業(yè)垂直領(lǐng)域具有巨大的潛力。而驅(qū)動市場的主要因素，是嵌入式人工智能技術(shù)在各種終端用戶垂直領(lǐng)域的應用數(shù)量不斷增加，尤其是改善對終端消費者服務(wù)。當然嵌入式人工智能市場要起來也受到IT基礎(chǔ)設(shè)施完善、智能手機及智能穿戴式設(shè)備的普及。其中，以自然語言處理（NLP）應用市場占嵌入式人工智能市場很大部分。隨著自然語言處理的技術(shù)不斷精進而驅(qū)動消費者服務(wù)的成長，還有：汽車信息通訊娛樂系統(tǒng)、嵌入式人工智能機器人及支持嵌入式人工智能的智能手機等領(lǐng)域。

2、嵌入式人工智能導入醫(yī)療保健行業(yè)維持高速成長

由于醫(yī)療保健行業(yè)大量使用大數(shù)據(jù)及嵌入式人工智能，進而精準改善疾病診斷、醫(yī)療人員與患者之間人力的不平衡、降低醫(yī)療成本、促進跨行業(yè)合作關(guān)系。此外嵌入式人工智能還廣泛應用于臨床試驗、大型醫(yī)療計劃、醫(yī)療咨詢與宣傳推廣和銷售開發(fā)。嵌入式人工智能導入醫(yī)療保健行業(yè)從2016年到2022年維持很高成長，預計從2016年的6.671億美元達到2022年的79.888億美元年均復合增長率為52.68％。

3、嵌入式人工智能取代屏幕成為新UI / UX接口

過去從PC到手機時代以來，用戶接口都是透過屏幕或鍵盤來互動。隨著智能喇叭（Smart Speaker）、虛擬/增強現(xiàn)實（VR/AR）與自動駕駛車系統(tǒng)陸續(xù)進入人類生活環(huán)境，加速在不需要屏幕的情況下，人們也能夠很輕松自在與運算系統(tǒng)溝通。這表示著嵌入式人工智能透過自然語言處理與機器學習讓技術(shù)變得更為直觀，也變得較易操控，未來將可以取代屏幕在用戶接口與用戶體驗的地位。例如：使用速嵌智造語音識別系統(tǒng)的各種家用電器、小家電，透過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)實時翻譯，也就是說，嵌入式人工智能讓接口變得更為簡單且更有智能，也因此設(shè)定了未來互動的高標準模式。

4、未來手機芯片一定內(nèi)建嵌入式人工智能運算核心

現(xiàn)階段主流的ARM架構(gòu)處理器速度不夠快，若要進行大量的圖像運算仍嫌不足，所以未來的手機芯片一定會內(nèi)建嵌入式人工智能運算核心。正如，蘋果將3D感測技術(shù)帶入iPhone之后，Android陣營智能手機將在明年（2017）跟進導入3D感測相關(guān)應用。

5、嵌入式人工智能芯片關(guān)鍵在于成功整合軟硬件

嵌入式人工智能芯片的核心是半導體及算法。嵌入式人工智能硬件主要是要求更快指令周期與低功耗，包括GPU、DSP、ASIC、FPGA和神經(jīng)元芯片，且須與深度學習算法相結(jié)合，而成功相結(jié)合的關(guān)鍵在于先進的封裝技術(shù)。總體來說GPU比FPGA快，而在功率效能方面FPGA比GPU好，所以嵌入式人工智能硬件選擇就看產(chǎn)品供貨商的需求考慮而定。例如，蘋果的Face ID臉部辨識就是3D深度感測芯片加上神經(jīng)引擎運算功能，整合高達8個組件進行分析，分別是紅外線鏡頭、泛光感應組件、距離傳感器、環(huán)境光傳感器、前端相機、點陣投影器、喇叭與麥克風。蘋果強調(diào)用戶的生物識別數(shù)據(jù)，包含：指紋或臉部辨識都以加密形式儲存在iPhone內(nèi)部，所以不易被竊取。

6、嵌入式人工智能自主學習是終極目標

嵌入式人工智能“大腦”變聰明是分階段進行，從機器學習進化到深度學習，再進化至自主學習。目前，上海速嵌QuickEmbed的嵌入式人工智能仍處于機器學習及深度學習的階段，若要達到自主學習需要解決四大關(guān)鍵問題。首先，是為自主機器打造一個嵌入式人工智能平臺；還要提供一個能夠讓自主機器進行自主學習的虛擬環(huán)境，必須符合物理法則，碰撞，壓力，效果都要與現(xiàn)實世界一樣；然后再將嵌入式人工智能的“大腦”放到自主機器的框架中；最后建立虛擬世界入口（VR）。目前，NVIDIA推出自主機器處理器Xavier，就在為自主機器的商用和普及做準備工作。