人工智能發(fā)展需要哪一些元素的配合

在11月19日上午大會開幕式暨主論壇上，英國皇家工程院院士、鯤云科技首席科學(xué)家陸永青以主旨報(bào)告《人工智能計(jì)算前沿及實(shí)踐》，為我們從理論到產(chǎn)業(yè)實(shí)踐，全方位闡釋人工智能計(jì)算新勢能，也提供了突破傳統(tǒng)計(jì)算構(gòu)架瓶頸的新思路。

11月19-20日，以“動能煥新·智慧融合”為主題的世界人工智能融合發(fā)展大會在山東濟(jì)南隆重召開。

在11月19日上午大會開幕式暨主論壇上，英國皇家工程院院士、鯤云科技首席科學(xué)家陸永青以主旨報(bào)告《人工智能計(jì)算前沿及實(shí)踐》，為我們從理論到產(chǎn)業(yè)實(shí)踐，全方位闡釋人工智能計(jì)算新勢能，也提供了突破傳統(tǒng)計(jì)算構(gòu)架瓶頸的新思路。

陸永青表示，要將不同的元素智能連接起來，需要讓芯片成為最基本的計(jì)算元素，并提升性能。

以下是陸永青的報(bào)告原文，億歐在不改變嘉賓原意的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了編輯。

人工智能的要求是什么？

2000年的時(shí)候，互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入人們的生活，并且連接了很多人；直到2010年左右，手機(jī)的價(jià)格逐漸變得低廉，移動互聯(lián)網(wǎng)開始普及，越來越多的人在享受新一代智能手機(jī)的過程中，被連接在了一起；2019年，我們已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)不僅僅是人的時(shí)代，而是一個(gè)個(gè)不同元素的時(shí)代，所有的產(chǎn)業(yè)都被連接在了一起。

將人聚在一起，再將不同的元素連接起來，互聯(lián)網(wǎng)就會產(chǎn)生更加智能的東西。如今，我們看到的衛(wèi)星遙感處理、自動駕駛、智能醫(yī)療，智慧金融等，這些都是建立在連接的基礎(chǔ)的。

大量的元素智能連接在一起工作，這是人工智能的要求。

芯片成為最基本的計(jì)算元素，迫切需要性能提升

計(jì)算機(jī)發(fā)展的40年里，復(fù)雜的指令集被逐漸精簡，這樣有利的改善，讓我們不再擔(dān)心芯片的峰值性能問題。但在2005年左右，這種改善隨著計(jì)算需求的提升逐漸出現(xiàn)問題，而且變得越來越糟。芯片峰值性能的提升從每三年提升一倍，再到五年提升一倍。然后變成六年，現(xiàn)在是二十年，看起來一直在提升，實(shí)際上是變低了。

所以我們看到，芯片的計(jì)算能力來已經(jīng)不足以支撐人工智能時(shí)代，那么我們?nèi)绾谓鉀Q這個(gè)問題呢？

首先我們來看提升芯片峰值性能的方法。衡量一個(gè)系統(tǒng)實(shí)際可實(shí)現(xiàn)的性能，被稱之為芯片性能的利用率。所以人們對于芯片的技術(shù)和大小都有要求，因?yàn)樗P(guān)系到芯片的成本。

換句話說，如果我們運(yùn)行各種基準(zhǔn)測試和應(yīng)用程序，獲得一個(gè)合理的好的表現(xiàn)，履行利用率的代表值，這個(gè)代表值就可以評估性能。

隨著技術(shù)的升級，晶體管的尺寸從28納米減小到7納米。如果你看看特定芯片的結(jié)構(gòu)、特定的人工智能架構(gòu)或張量架構(gòu)，不同架構(gòu)有著不同的利用率。芯片的利用率越高，在同樣的情況下，會得到更高的測量性能結(jié)果，如果做到相同的性能，我們就可以開發(fā)芯片的架構(gòu)。

接著讓我們談?wù)勅绾伍_發(fā)更好的架構(gòu)。這個(gè)想法基于自定義計(jì)算，那么什么是自定義計(jì)算呢？

從一個(gè)計(jì)算機(jī)程序開始，我們使用一些軟件工具，把程序變成代碼。公司給定處理器的機(jī)器代碼，然后我們試著去適應(yīng)給定處理器的程序，在如今的自定義計(jì)算中，這個(gè)過程是倒過來的，因?yàn)楝F(xiàn)在是給定的處理器，不能自定義。

現(xiàn)在可以將處理器安裝到程序中，有了更多的靈活性，因?yàn)槲覀兛梢愿淖兯惴ū硎?、?shù)據(jù)表示，有很多的辦法實(shí)現(xiàn)。

一種方法是，通過一種叫做FPGA的芯片。你可以把它想象成能夠擁有軟件的靈活性和硬件的性能。但是它如何真正提高性能？

首先要有一個(gè)固定的處理器，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，再提供指令，這就是固定處理器需要的。

然后讓定制處理器來做，因?yàn)槲覀儾恍枰噶?，所以更簡單、更有效，更快、使用更少的資源，也更節(jié)能。

如今，我們已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)非常高的芯片利用率，達(dá)到了98%，在保證低延遲的同時(shí)，還有很多工具來支持高級程序的編譯到特定的架構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)幾乎百分之百的利用率。

對于特定的架構(gòu)來說，即使有最好的設(shè)備和最好的結(jié)構(gòu)，但是沒有一套工具，對于用戶來說也沒有用，所以我們開發(fā)了一套完整的工具，用戶可以映射不同的應(yīng)用程序、一些深度學(xué)習(xí)模型、它就可以被編譯，然后映射到運(yùn)行系統(tǒng)、再映射到AI服務(wù)器或其他A I芯片。

基于這個(gè)特殊的系統(tǒng)，我們實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)上的測試，分析飛機(jī)上的傳感器，此外，我們也跟國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)合作，讓發(fā)電站更加智能化，用機(jī)器人讀取儀器，節(jié)省人力。

此外，我們開發(fā)了一個(gè)視頻系統(tǒng)，用它來監(jiān)視學(xué)生們在課堂上的工作，可以識別四種不同的情況。

讓系統(tǒng)更加智能化

我們正在做的事情是讓系統(tǒng)更加智能化。

如今，我們可以把芯片放進(jìn)相機(jī)，把平臺放進(jìn)機(jī)器人，它們就會變得越來越智能。

另外，我們也非常緊密地和不同的大學(xué)合作。因?yàn)槲覀儾灰欢ňㄋ械膽?yīng)用程序，所以我們希望與一些大學(xué)一起合作解決。

未來，我們會建設(shè)一個(gè)平臺，讓地圖更加智能化的應(yīng)用。

最后，我想說的是，今天與山東工業(yè)技術(shù)學(xué)院剛剛簽了合同，建造新一代的流媒體人工智能計(jì)算技術(shù)研究所，我們希望利用我們開發(fā)平臺中的工具和設(shè)備，讓傳統(tǒng)技術(shù)和新技術(shù)融合起來，讓系統(tǒng)更加智能化。

相信通過我們的努力，一定能夠讓山東的人工智能行業(yè)位居中國一流的行列。