当智(zhì)能(néng)手机成为学习工具
当你在超市用面部(bù)识(shí)别完成一次支付
当(dāng)你打开一(yī)款 App 寻找离你最近的一家“五(wǔ)星”餐厅
当(dāng)你使(shǐ)用手机语音助手帮你预定旅行的机票
... ...
你手中握着多少智能?
答案是非常之多!
2017 年是人工智能(néng)最终(zhōng)融入智能手机的年份,不仅仅是融入智能手机相连的云端,更是融入智能(néng)手机本身。
这些手机配(pèi)备在(zài)设备上的 AI 引(yǐn)擎,旨在有(yǒu)效地从传感器获取数据,彻(chè)底了(le)解数(shù)据,然后(hòu)在设备(bèi)本地存储和计(jì)算。这些手机(jī)执行面部识别、活动预测和(hé)增强(qiáng)数据(jù)加密等任(rèn)务,必须平衡对额外(wài)存储与计算能(néng)力的需求和尺寸(cùn)限制、成(chéng)本效益、电池电(diàn)量(liàng)。由于这些手机中搭载的 AI 芯片(piàn)必须能够根据本地数据提供快速、准确(què)的决策(cè),因此它(tā)们依赖于更快、更创新(xīn)的系统内存和存储。
AI 智能手(shǒu)机的真实(shí)用例
最新智能手机提供的增强图像、听觉和语音(yīn)处理功能已(yǐ)经涌现出(chū)新的用户(hù)体验。下一波体验将是支(zhī)持智(zhì)能手机中 AI 新(xīn)用例的应用,包括语言处理(lǐ)、人类活动预测(cè)和增强型(xíng)数据(jù)加(jiā)密等。随着对用户身份验证进行面部(bù)识别的流行(háng),创(chuàng)新(xīn)者将使用设(shè)备上的(de) AI 来帮助用户(hù)身份验(yàn)证(zhèng)变得(dé)更(gèng)加复杂(zá),但是也更安全(quán)、更方(fāng)便。例如,以前使用照片可以(yǐ)让面部识别失效(xiào)。现在(zài)由于使用多个 3D 深度传感器和红外(wài)摄像头,智能手机用户身(shēn)份验证(zhèng)更安全、更快捷。
利用设备上的 AI 进行的(de)自(zì)然(rán)语言翻译可以增强(qiáng)大多数智能手机中已有(yǒu)的语音(yīn)识别(bié)。更(gèng)进一步,本(běn)地(dì)分析(xī)和处理电话(huà)和聊天对话,可(kě)以(yǐ)借(jiè)助意图预测(即预测一个人(rén)的行为(wéi))帮助智能手机提高响应速度(dù),并且智能助理会建议采取某种行动或进行购买。未来的智(zhì)能手机应用势必会(huì)将一些买(mǎi)家协助功能从基于云的机器(qì)人转移到更快(kuài)、更(gèng)安全的智能手机(jī)。
将基于(yú)云的 AI 与设备(bèi)上的 AI 相集成,可(kě)进一步扩展用(yòng)例范围。例(lì)如,加利(lì)福尼亚大学伯克利(lì)分校有一款(kuǎn)叫做 MyShake 的地震预警应用,它使用手机中的(de)加(jiā)速度传(chuán)感器(横向(xiàng)转动手(shǒu)机时它会调整屏(píng)幕)和 GPS 测(cè)量本地发生的震动程(chéng)度(dù)。该款应(yīng)用结合收集您附近其他 MyShake 用户的(de)报告并在云中(zhōng)执行综合分(fèn)析(xī),可以发展成为(wéi)个(gè)人地震计和早期预警系统(tǒng)。
智能(néng)手机成为学(xué)习机器
为设备(bèi)上的本地 AI 提供转(zhuǎn)变动(dòng)力的是新型专用 AI 处理芯(xīn)片,严格(gé)说来,此类芯片比 AI 更具机器学习能(néng)力(lì)。机器(qì)学习是 AI 的一个子集(jí);它(tā)是一种技术,随着时间(jiān)的推移,它能(néng)帮助(zhù)机器响应不同类型的数据并最终创(chuàng)建可重复的(de)模式,从而自动学习,不必手动编程(chéng)。神经网络系统帮助这(zhè)些机器学习应用程序对数据进行排序(xù),以(yǐ)便计(jì)算机(jī)更快地对数据进(jìn)行分类(lèi)。2017 年,工程师们学会了如何在片上系(xì)统 (SoC) 中添加新的(de) AI 组件,从而提高“智(zhì)能(néng)”或 AI 辅助任务的性能和(hé)效率,降低成本和功耗,缩小其尺寸。
AI 加剧对手机尺寸(cùn)和电量(liàng)的挑(tiāo)战
在智能手机的(de)组件中,CPU/GPU、屏幕和内存耗(hào)电量最多。现在除(chú)了这些以外,还增加了(le)新(xīn)型 AI 引擎的耗电要求。消费者要求有更高像素的显示屏和更多的内存来支持他们增加(jiā)负载(zǎi),因此电池寿命仍然是制(zhì)造商的主(zhǔ)要关(guān)注(zhù)点。
5G 网络已在诸如中(zhōng)国等国家投(tóu)入运营。这种无处不在的超高(gāo)速无线(xiàn)连接,未(wèi)来其吞吐量比现有 4G 网络快 50 倍,延迟改进至(zhì)少比 4G 高出五倍,将为(wéi)多媒体和视频(pín)体验(yàn)创造(zào)无(wú)限可能。但移动(dòng)设(shè)备将需要更复杂(zá)的(de)内存(cún)子系统来满足速(sù)度(dù)和存储要求,同时(shí)又不会增加功耗或占用空间。
专用 AI 引擎需要处理
本地(dì) AI 处理将增加(jiā)内存大小和存储要(yào)求。更(gèng)重(chóng)要的是(shì),随着越来越多的 AI 特定(dìng)应用程序的问世,对更(gèng)快存储性能的需求将(jiāng)呈指数级(jí)增长。
对于(yú)要求(qiú)高(gāo)密度、高容量、占用空间小的移动(dòng)设备,3D NAND 正成为(wéi)首(shǒu)选存储解决方案。例如,64 层 3D NAND 数据存储单元(yuán)堆栈(zhàn)层(céng)垂直构建(jiàn)存储设备,其容量(liàng)比传统的 2D 平面(miàn)NAND技术高出六倍。此外(wài),最新的 3D NAND 内存设备使(shǐ)用高性能 UFS 存储接口,可(kě)以同时实(shí)现读写命令,并具有比上一代 e.MMC 5.1 接口更(gèng)快的随机读取速(sù)度。3D NAND 芯片和快速 UFS 接口进行这种组合,便(biàn)可在更小的芯片面积(jī)上(shàng)实(shí)现更多存储,从而为配备 AI 的移动设备带来显著(zhe)的节(jiē)省成本额、低功耗和高性能。