当智能手机成为学习工(gōng)具
当你在(zài)超(chāo)市用面部识别完成一次支付(fù)
当你打开(kāi)一款 App 寻找离你最近(jìn)的一家“五(wǔ)星(xīng)”餐厅
当你使(shǐ)用手机语(yǔ)音助手(shǒu)帮(bāng)你(nǐ)预定旅(lǚ)行的机票
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你(nǐ)手中握着多(duō)少智能(néng)?
答(dá)案是非(fēi)常之多!
2017 年(nián)是人工智(zhì)能最终融入(rù)智能手机的年份,不仅(jǐn)仅是融(róng)入智(zhì)能手机相连(lián)的云端,更(gèng)是融入智能手(shǒu)机本身。
这些手机配备在(zài)设备上(shàng)的 AI 引擎,旨在有效(xiào)地从传感器(qì)获(huò)取数(shù)据,彻底(dǐ)了解数据,然(rán)后在设备本地存储(chǔ)和计算。这些手(shǒu)机执行面部识别、活动预测和(hé)增强数据(jù)加密等(děng)任务,必(bì)须平衡对(duì)额外存储与计算能力的需求(qiú)和尺寸限制、成本效(xiào)益、电池电量。由于这(zhè)些手机中搭载的 AI 芯片必须能够根据本地数据提供快速、准确的(de)决策,因此它们依赖(lài)于更快(kuài)、更创(chuàng)新的系统内(nèi)存和存储。
AI 智(zhì)能手机的真实用例
最新智能手机提供(gòng)的增(zēng)强图像(xiàng)、听觉(jiào)和语音(yīn)处理(lǐ)功能(néng)已经涌现出(chū)新的(de)用户体验。下一波体验将是(shì)支持智能手机中(zhōng) AI 新用例的应用,包括语言处(chù)理(lǐ)、人(rén)类活动(dòng)预测和增强(qiáng)型数据加密(mì)等(děng)。随着对用(yòng)户身份验证进行面部识别的(de)流行,创新者将使用(yòng)设备上的(de) AI 来帮助用(yòng)户身份验证(zhèng)变(biàn)得更加复杂,但是也(yě)更安全、更方便。例如,以前(qián)使用照片可以让(ràng)面部识别(bié)失效。现在由于(yú)使用多(duō)个 3D 深度传感器(qì)和(hé)红外摄像头,智能手机用户身份验证更安全、更快捷。
利(lì)用设备上的 AI 进行的自然语言翻译可以(yǐ)增强(qiáng)大多数(shù)智(zhì)能手机中已(yǐ)有的(de)语音识别。更(gèng)进一步,本地分析和处理电话(huà)和聊天对话,可以借(jiè)助(zhù)意图预测(即预测一个人的行为)帮助智能(néng)手机提高响应(yīng)速度,并且(qiě)智能助理会建议采取某种(zhǒng)行动(dòng)或进(jìn)行购买。未来的智能手机应用势(shì)必会将一些买家协助(zhù)功能从基于云(yún)的机器人转(zhuǎn)移(yí)到更快(kuài)、更(gèng)安(ān)全的智(zhì)能手机。
将基(jī)于云的 AI 与设备上的 AI 相集成,可进一(yī)步扩展用例范围。例如(rú),加(jiā)利福尼亚(yà)大学伯克利(lì)分(fèn)校有(yǒu)一款叫做 MyShake 的地震预警应用,它使用手机中(zhōng)的加(jiā)速度传(chuán)感器(qì)(横(héng)向(xiàng)转动手机时它会调整屏(píng)幕(mù))和 GPS 测量本(běn)地发生的震动(dòng)程度。该款应用结合收集您附近(jìn)其他 MyShake 用户的报告并在云中(zhōng)执行(háng)综合分析(xī),可以发展成为个(gè)人(rén)地震计和早期预警(jǐng)系统。
智能手机成为(wéi)学习机(jī)器
为设备上的本地 AI 提供转(zhuǎn)变动力的是新型专用 AI 处理芯片,严格说来(lái),此类(lèi)芯片比 AI 更具机(jī)器学习能力。机器学习是(shì) AI 的(de)一个子(zǐ)集;它是一种技术,随着时(shí)间的推移,它能(néng)帮助机器响应不同类型(xíng)的数据并最终创建可(kě)重复的模式,从而自(zì)动学习(xí),不必手动编程。神经网(wǎng)络系(xì)统帮助这些机器学习应用(yòng)程序对数据进行排序,以便计算机更快(kuài)地对数据(jù)进行分类(lèi)。2017 年,工程师们学(xué)会了如何在片上系(xì)统 (SoC) 中添加新的 AI 组(zǔ)件,从而提高“智能”或 AI 辅助任务的性能和效率,降低成本和功耗,缩小(xiǎo)其尺寸。
AI 加剧对手机尺(chǐ)寸和(hé)电量的挑(tiāo)战
在智(zhì)能手(shǒu)机的(de)组件中,CPU/GPU、屏(píng)幕和内存耗电量最多。现在除了这些以外(wài),还增加了新型(xíng) AI 引擎(qíng)的耗电要求。消费(fèi)者要求(qiú)有更高像素的(de)显示屏(píng)和更多的内存(cún)来支(zhī)持他们增加负载,因此电池寿命仍然是制造商的主要关注点。
5G 网络已在诸(zhū)如中国等国(guó)家投入运(yùn)营(yíng)。这(zhè)种(zhǒng)无处不在的(de)超高速无线连接,未来其吞吐量比现有 4G 网络快 50 倍,延迟改进至少比 4G 高出五倍,将为多媒体和视频体验创造无限可(kě)能。但移动设备将需(xū)要更复(fù)杂的内存子系(xì)统来满足速度(dù)和存储(chǔ)要求,同时又不会(huì)增加(jiā)功耗或占用空间。
专用 AI 引擎需(xū)要处理
本地 AI 处理将增加内存大(dà)小和存储要求。更重要的(de)是,随(suí)着越来越多的 AI 特定应用程(chéng)序的问世,对更快存储性(xìng)能(néng)的(de)需求将呈(chéng)指(zhǐ)数级(jí)增长。
对于要求高密度(dù)、高容量、占用空(kōng)间小的(de)移(yí)动设备(bèi),3D NAND 正成为首选存储解决方案。例如,64 层(céng) 3D NAND 数据存储单元堆栈层垂直(zhí)构(gòu)建存储(chǔ)设备,其(qí)容量比传统的 2D 平面NAND技术高出六倍(bèi)。此(cǐ)外,最新的 3D NAND 内存设(shè)备使用(yòng)高(gāo)性能 UFS 存储接口,可(kě)以同时实现(xiàn)读写命令(lìng),并具有比上一代 e.MMC 5.1 接口更快的随机读取(qǔ)速度。3D NAND 芯片和快(kuài)速 UFS 接口进行这(zhè)种组(zǔ)合,便可(kě)在更小的芯片(piàn)面积上实现更多存储,从(cóng)而为配备 AI 的移动设备带来显著的节省成本额、低(dī)功耗和高(gāo)性能。