人工智能產業的迅速發展正在給安防領域帶來巨大變革。為什么安防產業如此需要AI?主要是因為解決了安防領域的痛點。如今各大巨頭都已進軍AI產業,那么AI+安防,英特爾砸下10億美元又是怎樣的玩法?科學實驗模塊
人工智能(以下簡稱AI)產業的迅速發展正在給安防領域帶來巨大變革。隨著智能終端崛起、深度學習場景豐富、計算存儲融合加速人工智能應用,終端智能化和計算存儲邊緣化成趨勢。.AI帶來了計算機產業基礎架構深層次變化,工業機器人、機器視覺、零售、安防等領域都將越來越多應用到AI技術。
為什么安防產業如此需要AI?
2017年10月29日,正值一年一度的安博會(第16屆中國國際社會公共安全博覽會)在深圳會展中心舉行之際,英特爾在深圳大中華喜來登酒店舉行“讓人工智能改變安防”為主題的英特爾智能安防高峰論壇。主要目的是探討人工智能對安防行業產生的變革和推動作用,展示最先進的AI安防產品和解決方案。
為什么安防產業如此需要AI?主要是因為解決了安防領域的痛點。比如城市管理者想了解交通情況,了解人、車、物密集的程度以及它的某些特征,在這些數據的基礎之上能夠挖掘出一些相關的服務。比如了解車輛軌跡后,就可以通過以圖搜圖的方式監控車輛情況,可以在比較大的區域尋找失蹤車輛。不管是英特爾還是參會嘉賓普遍認為,人工智能產業的爆發首先會在安防領域得以實現。
英特爾DSS(Digital Security Surveillance)業務總經理Adam Burns
英特爾DSS(Digital Security Surveillance)業務總經理Adam Burns表示,人工智能在DSS方面的應用,無論是準確性和靈活度都有非常大的提高。在多面孔識別的應用中,AI應用已經達到了更高的準確性和靈活性。“在美國和中國從2012年到2015年,與人工智能相關的論文發布數都有了長足的增長,另外跨行業的研究也與日俱增。為什么英特爾最近在產品研發和客戶關系上都十分重視中國?因為我們知道中美兩國將會是在人工智能方面引領趨勢的重要市場。”
Intel物聯網事業部全球數字安全監控市場總監Todd Matsler
“這已經是我第四年參加安防展了,每一年我在跟客戶討論的時候,都會因為中國市場的發展和技術的推陳出新而感到震驚。我們和中國客戶交流的時候也常常會說,中國的OEM在把人工智能技術應用到安防領域上做出了長足的貢獻。” Intel物聯網事業部全球數字安全監控市場總監Todd Matsler表示。
AI算法固化后,專用芯片將成趨勢
英特爾中國區物聯網事業部首席技術官張宇博士
英特爾中國區物聯網事業部首席技術官張宇博士認為,在安防領域AI技術正呈現三個主要的發展趨勢:
1.增強學習正應用到工業機器人和安防領域; 2.通過網絡壓縮來解決計算冗余的問題; 3.未來AI算法固化后,芯片和服務器升級成主要方向。
“一個很明顯的趨勢就是人工智能系統會是一個端到端的系統,在這個系統里面會包含不同的網元,從前端的采集、前端的處理,到網絡,到后端的分析,每個階段對計算和存儲的要求也不盡相同,而且它所能夠提供的能力也是不同的。” 張宇認為,由于不同的網元需要不同的軟硬件解決方案進行支持,所以只有Intel才能提供靈活多樣的為客戶定制的解決方案。
從邊緣計算的角度來看,首先能夠提供的計算力是有限的,另外能提供的功耗也是有限的,因而無法無限制的擴大計算能力,所以一定要有一個最優方法。專用芯片就是一個解決方式。目前的人工神經網絡中,將近60%以上的計算是消耗在卷積運算中,通過提升這寫專用硬件的方式可以提高整個系統的計算能力。此外,這種專用芯片架構要求的功耗先顧地來說也是較低的。這也是為什么谷歌要采用TPU這樣的方式來處理AI應用。
對于用戶來說,AI芯片的處理性能和效率并不見得是最重要的。“我可以把超算計算機的性能給用戶,但是用戶是用不了的。” 張宇表示,成本、可擴展升級性、功耗等才是AI芯片應該綜合考慮的方向。張宇同時認為,在未來AI算法一旦固化,專用芯片的能力就能夠凸顯出來。
最后,對于AI芯片來說,盡管性能不再是最重要的因素,但是仍然在某種程度上遵循摩爾定律。而在先進工藝制程方面,Intel一直保持領先優勢。在今年10月份,Intel剛發布了最新的10nm工藝,相信足以滿足AI芯片對于工藝提升的要求。
投資10億美金,Intel的AI產品線有哪些?
“我們投資了10億美金到這個行業,推動行業的發展和技術的提高。” Adam Burns表示,為了應對AI對安防產業的改變,Intel正在積極進行布局。
據介紹,Intel專門建立了邊緣計算研究院,跟一系列軟硬件的參與者一起致力于AI領域的研究工作。目前研究院正利用FPGA和Movidius技術提高增強學習效果和速度,同時研究院也開發了有效的網絡壓縮算法。
對于Intel來說,研究院可以提供從前端到后端的完整方案。比如針對IP Camera,Intel有專門的Movidius平臺。針對NVR由于需要提供較強的計算能力Intel可以提供從Movidius到FPGA的多種處理器選擇。針對后端的數據中心,Intel提供基于至強平臺的解決方案,到2017年底還會發布最新的AI處理器Nervana。Intel Purley平臺提供服務器類產品針對推理計算,Intel則提供至強平臺+FPGA的方式進行加速。
不管是CPU、GPU還是專用的ASIC和FPGA,不同算法在不同芯片架構中會有不同表現,識別和分類算法在很多專用芯片架構中做得很好。實際上Intel給業界提供的芯片架構也是多種多樣的,既包含通用的CPU架構,也包括GPU架構,另外通過收購Altera,Intel擁有了FPGA可以提供類似于Movidius和Nervana這樣專門針對AI應用的處理器。
與競爭對手相比,Intel提供中高低完整解決方案
盡管Intel在AI領域耕耘超過30年,但也有友商如賽靈思指出“Intel的FPGA方案只適合中小企業”。針對這一觀點,Adam Burns表示不方便評論競爭對手,但是Intel的優勢有目共睹。
“有很多的競爭對手會宣稱他們的產品或者解決方案是最好的,或者他們的市場份額是最高的,但是其實單一的產品并不能夠打通整個市場,我們需要多樣化的,非常完整的產品線,這個產品線是英特爾擁有的。”他表示,一方面Intel可以提供完整的端到端的解決方案。事實上是目前世界上絕大部分的計算都是在英特爾的CPU上面進行的,并不是在GPU或者在什么其他的芯片上進行的。在邊緣計算方面,需要一個性能非常高、能耗非常低的解決方案,這個Intel的Nervana能夠做得到。
張宇則補充到,Nervana主要針對的是高密度、高性能的應用。而Movidius主要針對的是對于功耗要求受限比較高的領域,英特爾的產品布局實際上涵蓋了從低端到高端整個的產品要求。如果要總結Intel在AI領域的優勢,大致包括5點:
1.端到端全棧實力與深度學習技術優勢 2.完整的AI產品組合并能交付端到端解決方案 3.業內一流的芯片、可擴展的編程和卓越軟件 4.一整套開發的可擴展軟硬件解決方案 5.可用于高性能計算、數據分析和機器學習負載的一致編程模型和通用架構
Intel成立邊緣計算聯盟,努力打造AI生態
值得一提的是,AI產業要發展壯大離不開生態環境的建設。Intel正通過投資等手段構建自己的AI生態圈。
10月20日,人工智能本土初創企業地平線剛剛宣布獲得了英特爾的注資。地平線預期于年底前完成總額近億美元的A+輪融資,本輪融資由英特爾投資領投。這家公司由原百度研究院副院長余凱創辦,定位于嵌入式AI核心技術和系統級方案提供商。據介紹,Intel的投資將用于加速地平線的技術產品研發和商業落地,打造AI處理器架構和算法軟件系統為核心的關鍵技術。據了解,地平線可借助Intel在CPU、FPGA、5G領域的經驗和資源,加快嵌入式AI硬件架構的研發。
除了投資地平線,Intel還在去年11月份與華為、沈陽自動化研究所、中國信息通信研究院、ARM、軟通動力等六家單位共同發起了邊緣計算產業聯盟(簡稱ECC聯盟)。到今天成員單位已經將近120家。這個聯盟的宗旨致力于邊緣計算的參考,打通邊緣與云端的互聯,為2025在AI領域的落地提供力量。
在這個聯盟里,Intel正在做的一個很重要的工作,叫測試床,這些測試床目標就是選取一些目標行業客戶的痛點尋找解決方案,并最終把這些解決方案在一種可以測試的平臺上進行驗證。“通過這個測試床我們就可以把最終的用戶以及開發人員,以及系統集成的合作伙伴,大家整合在一起,共同就某一個具體的問題群策群力,縮短人工智能技術在具體行業的過程,這是目前我們正在做的。”
Adam Burns表示,在過去10年,Intel和中國很多的安防OEM都建立了良好關系。從凌動酷睿到至強,很多安防設備都采用Intel的產品。“你可以看到很多安防企業的基礎平臺都使用了英特爾的芯片和技術,從海康威視到大華都是用了Inteld Movidius來進行驅動,大華還使用了我們的FPGA的技術。” Todd Matsler表示,Intel不僅僅致力于推動技術開發,也在跟各行各業實際的使用者一起探討如何使用AI來解決他們真實遇到的問題,比如醫療健康行業、跟金融行業、跟安防行業都有著非常深入的合作和探討。
此外,要讓AI得到長足的發展,還需要有大量的應用開發者支持。Intel為這些活躍的開發者提供很多的工具和能力。同時也為許多公司在不同行業提供整體的軟硬件解決方案。
相關應用案例演示
在高峰論壇現場,記者也看到了不少Intel的AI產業生態圈伙伴。比如ICE TECH,就基于Intel Apollo Lake平臺提供了人工智能算法芯片。支持機動車、非機動車、行人的特征識別等。其核心業務包括IP授權。
另一家來自俄羅斯的公司,則展示了基于Intel平臺的行人軌跡跟蹤的應用。
值得一提的是,這家公司也是Intel投資的機器視覺企業Matroid,這家公司提供一個視頻檢測器平臺。用戶可以用自己的視頻和圖片來訓練這個檢測器去辨認視頻中出現的任何東西。普通用戶也可以在Matroid的官網上試用這個視頻檢測器平臺。
這里展示的是一個大華的IP Camera,通過添加Intel Movidius平臺的神經計算棒,可以實現本地邊緣計算神經網絡。
通過本地的邊緣神經元計算功能,可以迅速識別圖中的汽車、狗、椅子等各種物體。