從AI實(shí)驗(yàn)室到AI應(yīng)用，你的手機(jī)讓AI真正觸手可及

人工智能是個(gè)獨(dú)一無二的概念和產(chǎn)業(yè)。它是如此地神秘，以至于在這個(gè)概念問世的時(shí)候人們?cè)谛缕嬷噙€有幾分恐懼；它是如此地新穎，以至于很多人連怎么將它和生活結(jié)合都一無所知；它是如此地誘人，以至于它成為了世界上每一個(gè)科技公司追逐的熱點(diǎn)。

還好，在經(jīng)過了幾年的發(fā)展之后我們終于對(duì)人工智能有了個(gè)初步的認(rèn)識(shí)它讓不具有生命的硅基機(jī)器可以模仿人類這樣的智慧碳基生命體，對(duì)接受到的信息進(jìn)行深層次的理解和反饋，而不是簡(jiǎn)單地根據(jù)既有的固定程序進(jìn)行機(jī)械化地處理。這也是人工智能這個(gè)詞，或它的縮寫“AI”擁有無限可能的原因。

AI正在大幅度地提高個(gè)人和組織在日常生活和工作中的便利度與生產(chǎn)力。在較低層級(jí)的應(yīng)用中，AI可以幫助用戶完成文檔、在特定場(chǎng)景下為用戶智能設(shè)置設(shè)備。當(dāng)應(yīng)用上升至工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)種植等領(lǐng)域時(shí)，AI則可以有效地學(xué)習(xí)過往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)接下來的生產(chǎn)策略和規(guī)模進(jìn)行管理。將AI低延時(shí)、高安全性和善于進(jìn)行純數(shù)字運(yùn)算處理的特性與高速5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合后，AI甚至還能夠在我們駕駛交通工具時(shí)智能實(shí)時(shí)分析路況和與其他交通參與者交流協(xié)調(diào)，保證出行高效安全。這一切應(yīng)用都是圍繞著用戶所展開，在我們觸手可及的領(lǐng)域幫助我們的生活更加美好。

在整個(gè)AI生態(tài)中，位于移動(dòng)端，尤其是基于智能手機(jī)的AI是非常重要的組成部分。目前，全球每年智能手機(jī)出貨量超過15億臺(tái)，如此使得智能手機(jī)成為了目前市面上最普及的移動(dòng)AI平臺(tái)。作為市面上最大的智能手機(jī)用移動(dòng)芯片供應(yīng)商，高通在自家驍龍移動(dòng)平臺(tái)上加入的人工智能技術(shù)也隨著智能手機(jī)的普及被更多普通用戶接觸。

高通對(duì)AI的投入最早始于2007年，當(dāng)年高通開始了第一個(gè)人工智能相關(guān)的內(nèi)部計(jì)劃。經(jīng)過8年的不懈投入和研究，高通在MWC 2015上拿出了基于人工智能的圖片分類和手寫識(shí)別。同年推出的驍龍820移動(dòng)平臺(tái)，也是高通首次在自己的移動(dòng)平臺(tái)芯片上引入了“人工智能引擎AI Engine”之概念。

在這一年，高通可謂真正地完全確定了自己對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展方向，那就是重視基于設(shè)備端的本地人工智能計(jì)算。

這個(gè)說起來確實(shí)有意思，因?yàn)樵跓o數(shù)的科幻電影中人工智能的大腦總是被安放于某個(gè)恒溫機(jī)房里面，閃爍著如滿天繁星一般燈光的巨大計(jì)算機(jī)陣列。所有的傳感器、攝像頭、麥克風(fēng)等等將收集到的數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)竭@個(gè)計(jì)算機(jī)陣列中，計(jì)算機(jī)陣列再將計(jì)算的結(jié)果回饋至輸出設(shè)備。

然而這時(shí)候高通跑出來說了句：“不，我們要給移動(dòng)終端也安上人工智能的‘大腦’，我們要在你們掌中方寸之間玩轉(zhuǎn)人工智能。”這是高通，這個(gè)深耕于移動(dòng)通信行業(yè)數(shù)十載，對(duì)移動(dòng)通訊行業(yè)最為了解的科技巨頭對(duì)未來的一次豪賭。

值得慶祝的是，高通賭贏了。

在目前的人工智能領(lǐng)域，基于移動(dòng)終端的人工智能計(jì)算已經(jīng)成為了整個(gè)人工智能界和云端人工智能計(jì)算同樣重要的部分。甚至和云端的人工智能計(jì)算比起來，基于移動(dòng)設(shè)備端的人工智能計(jì)算因?yàn)楦N近用戶、更實(shí)時(shí)、私密性更好等優(yōu)勢(shì)，讓人工智能真正地觸手可及因?yàn)樗筒厣碛跁r(shí)刻伴你左右的手機(jī)、汽車、家居、穿戴等等設(shè)備里面。

高通對(duì)于移動(dòng)端人工智能的答案叫做高通人工智能引擎AI Engine，這個(gè)橫跨并靈活調(diào)度CPU、GPU與Hexagon處理器的人工智能引擎在主流的驍龍移動(dòng)平臺(tái)芯片上均有搭載。它在2018年發(fā)展至第三代，此時(shí)它就已經(jīng)已經(jīng)完善支持TensorFlow、Caffe2、ONNX等國(guó)外人工智能框架。

這自然不是人工智能引擎發(fā)展的終點(diǎn)。在同一年5月，高通進(jìn)一步和百度簽署了合作協(xié)議，讓百度的PaddlePaddle人工智能框架也能夠在搭載有人工智能引擎的驍龍芯片上順利運(yùn)行，并且完整地支持人工智能引擎背后的龐大生態(tài)系統(tǒng)。同樣也是這個(gè)5月，網(wǎng)易有道宣布利用高通人工智能引擎輔助智能手機(jī)翻譯軟件的實(shí)景AR翻譯。同樣還是這個(gè)5月，高通和中科創(chuàng)達(dá)旗下的創(chuàng)通聯(lián)達(dá)推出了TurboX AI開發(fā)套件，可用于物體識(shí)別、缺陷偵測(cè)、自動(dòng)駕駛等等領(lǐng)域。

在2018年年末發(fā)布，并廣泛搭載于2019年頂級(jí)旗艦智能手機(jī)上的高通驍龍855移動(dòng)平臺(tái)是高通在智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域人工智能計(jì)算的又一把利刃。這款旗艦移動(dòng)平臺(tái)搭載有高通第四代人工智能引擎，它堅(jiān)定地沿用了高通人工智能引擎問世之初所采用的異構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)，以最大化計(jì)算性能和能效。

它依舊擁有強(qiáng)大的自動(dòng)任務(wù)分配能力，在進(jìn)行人工智能應(yīng)用計(jì)算時(shí)會(huì)根據(jù)需要自動(dòng)在Kryo485 CPU、Adreno 640 GPU和Hexagon690處理器之間調(diào)配計(jì)算任務(wù)。提供多平臺(tái)、多框架、多借口支持的特性，更是進(jìn)一步簡(jiǎn)化了開發(fā)者基于人工智能引擎打造人工智能應(yīng)用的過程。和上一代人工智能引擎比起來，驍龍855搭載的第四代人工智能引擎性能大幅度提升至前作3倍之水準(zhǔn)。第四代人工智能引擎每秒可以進(jìn)行超過7萬億次運(yùn)算，性能達(dá)到同期競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的2倍。

如此巨大的性能提升除了制造工藝升級(jí)之外，新一代的Hexagon 690處理器的升級(jí)也尤為重要。它搭載有4線程，性能比上一代高20%的標(biāo)量處理器；它內(nèi)部的向量擴(kuò)展處理內(nèi)核數(shù)量比上一代翻倍達(dá)到4個(gè)，單個(gè)向量擴(kuò)展處理內(nèi)核的性能也比上一代提高20%；它還首次搭載有高通全新自主設(shè)計(jì)，專門面向AI應(yīng)用的Hexagon張量加速器（HTA），使得驍龍系列芯片組首次擁有硬件層面的非線性功能加速器，專門針對(duì)高開銷等級(jí)的矩陣運(yùn)算。

得益于這顆HTA加速單元，在第四代人工智能引擎可以進(jìn)一步在運(yùn)算性能和電池消耗之間取得更好的平衡。這顆HTA加速單元也讓驍龍855擁有驍龍芯片家族中最強(qiáng)的語(yǔ)音/圖像識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)能力。這部分更強(qiáng)勁的性能完全可以被智能手機(jī)廠商們應(yīng)用到手機(jī)中的AI語(yǔ)音助手、AI通話降噪、AI相機(jī)等等方面。

所以，通過集成于驍龍移動(dòng)芯片中的高通人工智能引擎AI Engine，智能手機(jī)們將會(huì)為我們帶來前所未有的不同體驗(yàn)。比如選購(gòu)美妝產(chǎn)品的時(shí)候，智能手機(jī)可以通過前置相機(jī)拍攝用戶面部，讓高通AI Engine負(fù)責(zé)計(jì)算相應(yīng)產(chǎn)品使用后的效果，以便用戶更直觀地了解產(chǎn)品效果。同時(shí)，高通AIEngine也能讓智能手機(jī)能夠單純地通過一張平面的照片分析照片環(huán)境中的景深關(guān)系，讓單相機(jī)的智能手機(jī)能在拍攝普通照片之后分理出主體，并將背景虛化處理。人工智能引擎甚至還可以幫助手機(jī)高效地進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）計(jì)算和進(jìn)行場(chǎng)景識(shí)別，實(shí)現(xiàn)效果更好也更流暢的實(shí)景3D導(dǎo)航。

在以往，我們總是將智能手機(jī)搭載的CPU視作智能手機(jī)的“大腦”。然而隨著智能手機(jī)科技的發(fā)展以及人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如今人工智能引擎反而更像是智能手機(jī)中真正的“大腦”，而擁有強(qiáng)勁運(yùn)算性能的CPU則更像是跳動(dòng)的心臟。因?yàn)槿斯ぶ悄芤孀屛覀兪种械氖謾C(jī)擁有了理解它周圍環(huán)境以及作為用戶的我們，人工智能引擎會(huì)讓智能手機(jī)更好地發(fā)揮自己的性能為我們服務(wù)。

更值得高興的是，得益于龐大的生態(tài)系統(tǒng)和大量的合作伙伴，高通人工智能引擎的潛力正在被迅速挖掘，同時(shí)也在大幅度提升傳統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景下的使用體驗(yàn)。

比如商湯科技推出的基于人工智能照片處理算法Super IQ，通過利用高通人工智能引擎的16bit神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)支持，Super IQ讓智能手機(jī)能夠?qū)?張照片合成為一張，以進(jìn)行噪點(diǎn)消除、去模糊化、超采樣和變焦，讓照片更清晰銳利。再有著名的相機(jī)算法提供商虹軟，它推出的人工智能超級(jí)夜景拍照算法專門為搭載有第四代高通人工智能引擎AI Engine的驍龍855芯片進(jìn)行了優(yōu)化，支持智能降噪、防抖、去鬼影等功能之余，還可以大幅度增加夜景照片的亮度與細(xì)節(jié)。

在不久前登場(chǎng)的黑鯊游戲手機(jī)2上，高通的人工智能引擎AI Engine讓它能夠識(shí)別游戲中不同的槍支種類，并且靈活地匹配不同的震動(dòng)反潰在三星全新的Galaxy S10系列智能手機(jī)上，人工智能與相機(jī)的結(jié)合讓它們可以自動(dòng)幫助用戶構(gòu)圖、自動(dòng)校正文檔，或是如專業(yè)的單反相機(jī)一般拍攝出帶有星芒的夜景照片。

換個(gè)角度說，目前全世界對(duì)5G移動(dòng)通訊技術(shù)的擁抱，也會(huì)進(jìn)一步加速包括智能手機(jī)上人工智能技術(shù)的進(jìn)步，并且進(jìn)一步拓寬這類設(shè)備端人工智能的使用場(chǎng)景。比如智能手機(jī)端進(jìn)行的人工智能運(yùn)算能夠通過擁有超低延遲和超高傳輸速度的5G網(wǎng)絡(luò)和云端協(xié)作，進(jìn)一步提升設(shè)備端應(yīng)用體驗(yàn)，同時(shí)保證更高的安全性。

智能手機(jī)也可以通過超大容量的5G網(wǎng)絡(luò)去接入更多的終端設(shè)備，比如其他智能手機(jī)、智能穿戴、智能家居、智能汽車等，讓每臺(tái)智能手機(jī)或是終端設(shè)備上的人工智能能夠互相交流，打造更加安全的城市交通或是幫助用戶更高效地管理通勤與工作時(shí)間。

高通預(yù)計(jì)，截至2025年由人工智能衍生的商業(yè)價(jià)值將高達(dá)5.1萬億美元，截至2035年和5G相關(guān)的產(chǎn)品和服務(wù)總價(jià)值更會(huì)高達(dá)12.3萬億美元。在2018年到2022年，智能手機(jī)累計(jì)出貨量將會(huì)超過86億臺(tái)，到時(shí)候智能手機(jī)將會(huì)成為這個(gè)世界上最普及，覆蓋人群最廣的人工智能計(jì)算平臺(tái)。此時(shí)根植于數(shù)十億智能手機(jī)中的驍龍芯片與他們搭載的高通人工智能引擎，會(huì)成為人工智能技術(shù)普及的先鋒勢(shì)力。所謂“人工智能觸手可及”，也將會(huì)由這些默默為我們服務(wù)的智能手機(jī)們真正實(shí)現(xiàn)。