当智能手机成(chéng)为学习工具
当(dāng)你在超市用面部识别(bié)完成一次支付
当你打开一款 App 寻找离你最(zuì)近的一(yī)家“五星”餐厅
当你使用手机语(yǔ)音助手帮(bāng)你预定旅行的机票
... ...
你(nǐ)手(shǒu)中握着多少(shǎo)智能(néng)?
答案是(shì)非常之多!
2017 年是人工智能最(zuì)终融入智(zhì)能手机的年份(fèn),不仅(jǐn)仅是融入智能手机相连的云端,更是融入智(zhì)能手机本身。
这些手机配备在设备上的 AI 引擎,旨在有效地从(cóng)传感(gǎn)器获(huò)取数(shù)据,彻(chè)底了(le)解数据,然后在(zài)设备本地存储和(hé)计(jì)算。这些手(shǒu)机(jī)执行(háng)面部识别(bié)、活动预测(cè)和(hé)增强数据加密等任务,必须平衡对(duì)额外存储与计算(suàn)能力的需求和尺(chǐ)寸限制、成(chéng)本(běn)效益、电(diàn)池电量。由(yóu)于(yú)这些手机中搭载(zǎi)的 AI 芯片必(bì)须能够根据本地数据提供快速、准确的决策,因此它们依(yī)赖(lài)于更快、更(gèng)创新的(de)系统内(nèi)存和存储。
AI 智能手机(jī)的(de)真实(shí)用例
最新智(zhì)能手机(jī)提(tí)供的(de)增强图(tú)像、听觉和语音处理功能已经涌现(xiàn)出新的用户体验。下一波体验将是支持智能(néng)手机中 AI 新用例的应用,包括(kuò)语(yǔ)言处理、人类活动预测和(hé)增(zēng)强(qiáng)型数据加密等。随着对用户身份验证进行面部识别的流行,创新者将使用设备上的(de) AI 来帮(bāng)助用户身份验证(zhèng)变得更加复杂,但是也更(gèng)安全、更方便。例如,以前使用照片可以让面部识别失(shī)效。现在由于(yú)使用多个 3D 深度传感器和红外摄像头,智能(néng)手机用户身份验证更安全(quán)、更(gèng)快(kuài)捷。
利用设备上的 AI 进行的自(zì)然语言(yán)翻译可以增强大多数智能手机中(zhōng)已(yǐ)有的(de)语音识(shí)别。更进一步,本地分(fèn)析(xī)和处理电话和聊天对话(huà),可(kě)以借助意图预测(即(jí)预测一个人的行(háng)为)帮助智能手机提高响应速(sù)度,并且智能助理会建议采取某种行动或进行(háng)购(gòu)买(mǎi)。未来的智能手机应用势必会将一(yī)些买家协助功能从基于云的机器(qì)人转移到更(gèng)快、更安全的智能手机。
将基于云(yún)的 AI 与(yǔ)设备上(shàng)的 AI 相集成,可进一步扩展用(yòng)例范(fàn)围。例如(rú),加利(lì)福尼亚大学伯克利分校有一款(kuǎn)叫做 MyShake 的地震预警(jǐng)应用,它(tā)使(shǐ)用(yòng)手机(jī)中的加速度传感器(横向转动(dòng)手机时(shí)它会调整屏幕)和 GPS 测量本地(dì)发生的(de)震(zhèn)动程度。该款应用结合收集您附近其他(tā) MyShake 用户的报告并在云中(zhōng)执(zhí)行(háng)综合分(fèn)析,可以发展(zhǎn)成(chéng)为个人地(dì)震计和(hé)早期预警系统。
智(zhì)能手机成为学习机器(qì)
为设备上(shàng)的本(běn)地 AI 提供转变动力(lì)的是新型专用 AI 处理芯片,严格说来,此类芯片(piàn)比 AI 更具(jù)机器学习能(néng)力。机器学习(xí)是 AI 的一个(gè)子集(jí);它是一种技术,随(suí)着时间的推移,它能帮助机(jī)器响应不(bú)同类(lèi)型的数据并最终创建可重(chóng)复的模式,从而(ér)自动(dòng)学习,不必手动(dòng)编程。神经网络系统帮助这(zhè)些(xiē)机器学习(xí)应用程(chéng)序对数据进(jìn)行排序,以便计算机更快地对数据进行分类。2017 年,工程师们学会了如何在片上(shàng)系统(tǒng) (SoC) 中添加新的 AI 组件,从而提高“智(zhì)能”或 AI 辅(fǔ)助(zhù)任务的(de)性能和效(xiào)率,降低成本(běn)和功(gōng)耗,缩(suō)小其尺寸。
AI 加剧对手(shǒu)机尺寸和电量的挑战
在智能手机的组件中,CPU/GPU、屏幕和内存耗电量最多。现在除了这些以外,还增加了新型 AI 引擎的耗(hào)电要(yào)求。消费者要求有更高像素的显示屏和更(gèng)多的内存来支持他(tā)们(men)增加负载,因此电池(chí)寿命仍(réng)然是制造商的主(zhǔ)要关注(zhù)点。
5G 网络已在诸如(rú)中国等国(guó)家投(tóu)入运营。这种无处不在的超(chāo)高(gāo)速无线连接,未来其(qí)吞吐量比现有 4G 网络快 50 倍,延迟改(gǎi)进(jìn)至少(shǎo)比 4G 高出五(wǔ)倍(bèi),将为多媒(méi)体和视频体验创造无限可能。但移(yí)动设备将需要更复杂的内存子系统(tǒng)来满足(zú)速度和存(cún)储要求,同时(shí)又(yòu)不(bú)会增加功耗或(huò)占用空(kōng)间。
专用 AI 引擎需要处理
本地 AI 处理将增加内(nèi)存大(dà)小和(hé)存储要求。更重要的(de)是,随(suí)着越来(lái)越多的 AI 特定应用程序的问(wèn)世,对更快存储性能的需(xū)求将呈指数级增长。
对于要求高密度、高(gāo)容(róng)量(liàng)、占用空间小(xiǎo)的(de)移动设备,3D NAND 正成为首选存(cún)储解决方案。例如(rú),64 层(céng) 3D NAND 数据存储单元堆栈层(céng)垂直构建存储设备,其(qí)容量比传统的 2D 平面NAND技术高出六倍。此外(wài),最新的(de) 3D NAND 内(nèi)存(cún)设备使用高性能 UFS 存储(chǔ)接口,可以同(tóng)时实现读写命令,并具有比(bǐ)上一(yī)代 e.MMC 5.1 接口更快的随机读取速度(dù)。3D NAND 芯(xīn)片和快速 UFS 接口进行这种组合,便(biàn)可在(zài)更小的芯片(piàn)面积上实现更多存储,从而为配备 AI 的移动设备带来显著的节省成本额、低功(gōng)耗(hào)和高性能。