观点|芮祥麟:云、端、芯协同整合是未来AI的发展方向

近年来“人工智能”得到爆发式发展,并成为众多科技企业创新发展的核心。在GMIC 北京 2017上,吸引了全球领袖的科技企业共同探讨人工智能新趋势。其中,华为智慧工程部部长芮祥麟在AI+国际创新峰会上毫不讳言的说,“AI也是过去几年华为的重中之重。”那么,如何将 AI 与手机结合发挥其最大优势?芮祥麟从云侧、端侧、芯片这三个方面发表了自己的看法。

观点|芮祥麟:云、端、芯协同整合是未来AI的发展方向

嘉宾简介

芮祥麟,华为智慧工程部部长,在德国、美国及中国的知名企业有28年的工作经验。曾担任SAP中国研究院及韩国研究院总裁, 管理2400名员工以及1.5亿美元的年度研发预算。此前,任文思海辉 (Pactera)首席技术官, 推进数字化企业解决方案的研发, 领导专家组攻关物联网、大数据分析和云计算,专注在智慧银行、智能商务、智慧制造和智慧城市方面的应用。他还曾担任森普资讯 (Sumscope Financial)首席技术官, 专注人工智能在金融科技方面的应用。

芮祥麟先生在北京大学软件与微电子学院担任客座教授。2011年上海市人民政府政府授予“白玉兰奖”, 以认可其对中国社会和经济发展做出的杰出贡献。芮祥麟先生还出版系列书籍和专栏文章, 探讨大数据分析、数字化转型、创新管理等领域,2011年其系列书籍获澳大利亚国会图书馆收藏。

如下内容整理自芮祥麟先生在GMIC 北京 2017 AI+国际创新峰会上的演讲资料

发挥AI能力,实现机器学习云服务

AI已经是个很老的概念,从上世纪50年代到80年代就有机器学习,到2010年又开始深度学习的阶段。芮祥麟认为,就AI整个发展过程来说,真正为其打下基础的是机器学习。因为在机器学习时代整个统计分析的方法是突飞猛进的,机器学习所需要的数学基础也要比深度学习多得多,很多深度学习的方式看起来非常复杂,但里面数学的东西非常少。

芮祥麟强调,我们要致力于将云侧、手机及芯片与AI的能力优化。通过机器学习与深度学习在云侧,给算法的开发者一个很好的框架,让他们能够搭建出整个算法模型去解决具体的问题。比如人脸识别、语言识别等。希望在未来,云侧变成一个开放式的系统,然后制定一个标准,通过微服务的方式把第三方各种不同业务场景的AI模型顺利的对接进来,形成一个整体的形式提供给用户。

芮祥麟相信,未来在云上会实现一个开放的模型图,人们可以在上面找到各种算法模块,可以搭建出自己所需要的模型去解决问题。这就像我们目前在苹果商店*载下**APP。AI时代将变成专门针对某些应用场景的模型,这些模型可以做版本管理、模型描述、模型分类、模型排名、*载下**管理、模型加密、授权和计费。这等于要定义一个API,终端用户可以顺利的通过API的方式调用各种模型。整个云平台及模型的开发人员是一个利润共享的模式,开发者还可以根据实际情况设置授权实现计费。

观点|芮祥麟:云、端、芯协同整合是未来AI的发展方向

在云上发展AI有其天生的优势

当下,AI之所以爆发,是因为三方面能力的聚合,并且他们的聚合都是在云上完成的,芮祥麟认为,第一个方面是整个计算能力已经彻底开放。云上有无穷尽的计算能力,任何高度复杂的算法都能在云上执行;第二方面是算法模型,因为计算能力被解放了,过去只能理论上探讨的数学模型在今天都有可能实现。比如,以往只能做到三维四维的分类,现在可以做上百万维的分类;第三方面也是最重要的一面:数据集,以往人们认为算法模型最重要。事实上,现在算法模型的设计只是整个环节的一部分,大量的数据集才是支撑他的基础。比如说,歼-20战斗机是一个非常好的模型,但是他需要大量的训练数据、测试数据才能飞向天空发挥它的战斗力。数据集就像是他的弹射器,如果没有弹射器,再好的模型也是只能是废铁。

那么,如何在云上针对具体的业务场景设计算法模型?模型设计好后又怎样进行实际应用呢?芮祥麟认为需要三个步骤:第一步是研发阶段,比如,google的开发者可以针对一些具体的业务场景,搭建出解决这些问题的模型。然后对模型评估、优化、测试。第二步是训练,我们需要强大的数据集对模型进行闭环训练,才能使模型趋于完善。第三步是将训练好的模型交给终端用户,他们可以通过终端*载下**来使用这些模型。但实现这一步还需要一个“剪枝环节”。因为在机器学习时代训练一个模型可能只需要3个参数,而深度学习时代,需要上百万甚至亿级的参数才能训练好一个模型。这样大的模型只能在云上跑,想要*载下**到手机端必须对模型进行优化、剪枝。

智慧手机要做到端侧学习

手机越来越智能,之前智能手机的基本模式是,一项新的功能在云上面开发完成之后,经过减枝、权值量化及霍夫曼编码等过程后,再*载下**到手机端。手机端只负责执行,而学习只是在云上。芮祥麟说:“这种粗略的分法已经落后,其实在端侧也可以做到学习”。

那么,端侧的智慧化是什么呢?芮祥麟表示,现在手机上的功能点大概有500-900个,但是很多功能比较隐蔽,人们很少会用到。我们要做的是,用云的方式、图象的方式把这些功能点很好的调用起来。比如,用户手机上有几千张照片,想便捷的找到其中一部分。就可以直接对手机语音说“把过去两年关于女儿的照片全部挑出来”,或者“把过去两年把在某旅游点的照片挑出来”。这种语音的方式可以透过自然语言处理,再透过语意处理把图象识别出来。类似于这种智慧化的AI应用会越来越多的集成在手机上,手机会变成一个多模态信号的系统。未来,不只声音、文字还有传感设备、甚至是我们的情绪都会利用手机作为一个入口来传达指令。比如,手机上的摄象头足够智能,可以把用户的情绪识别出来,然后做出更好的判断。

事实上,手机端是连续学习用户的。芮祥麟表示,手机是人们最亲密的伙伴,每个人用手机的时间要比与伴侣在一起的时间还要多。所以手机是最了解用户信息的,只是基于法律因素,手机智能有选择的上传用户信息。比如,google最新推出了“联合学习”的案例,它通过对部分用户画像分析训练之后,先在云上设置一个通用版的大型模型。成千上万的用户*载下**到手机端后,再通过手机端做小型模型的学习,然后总结数据上传到云上,这样云上一个通用的模型会同时接受上千万级小型增量级的模型。这样用数学模型把千万级的小型模型融合成大型的模型,这会形成一个高度析出化的样板空间。

芯片的发展为AI提供强大的计算能力

在云及手机不断发展的同时,芯片的计算能力也在迭代。像IBM、华为这样的企业都在做更适合智能手机的芯片。基于保密原因,芮祥麟只用已经公开的Google的TPU数据进行了说明,他说:“Google TPU的计算速度要比传统的CPU提高了15-30倍。另外,传统CPU进行深学习算法的耗能很高,所以节能也是未来芯片的重点,而在这一方面TPU能效提高了30-80倍。除此之外,Google TPU的一条简单举证运算的指令集,拿到普通CPU架构上相当于1200条,这组数据对比可以看出两者计算能力的差别”。

除了计算能力的提升,手机芯片的结构也在发生变化,现在的芯片是异构结构,芯片上有CPU、GPU、NPU,相当于一个芯片里面有三到四种的异构来适应不同的算法。这些性能的提高,极大的保证了未来AI运用所需要的计算能力。所以,芮祥麟认为,未来智能的趋势是云+终端+芯片的全面整合,这是未来AI发展的方向。

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