“微算法”的概念核心是“微”。要求适应海量端侧的弱算力硬件,就要做到尽量小的算法模型、尽量少的存储和运算空间占用、尽量小的CPU或NPU算力占用、尽量低的功耗等,嵌入端侧硬件,满足普及型尽可能大的市场需求。

在数字化浪潮的冲击下,当前各行各业都在引入人工智能技术的应用。其中的趋势,可以用五个关键词来描述,分别是:下沉、渗透、大众化、智能化和融合创新。

在6月29日由Aspencore与深圳市新一代信息通信产业集群联合主办的AIOT 2022国际生态发展大会-智慧机器人分论坛上,爱华盈通信息技术有限公司行业市场总监农长霖详细解释了这五个关键词为什么对AI应用的发展至关重要,以及如何通过“微算法”适应海量的端侧弱算力硬件,赋能模组、设备、机器人等应用场景。

爱华盈通信息技术有限公司行业市场总监农长霖

人工智能应用的趋势

首先是算法下沉到端侧——以前AI主要应用在云端,是因为机器视觉相关算法用于处理复杂逻辑,需要较好的处理器以高算力执行,例如视频、安防视频信息的处理。“而现在的趋势是必须下沉到设备(边缘、端侧),这样做的优势在哪里?一是涉及到数据安全,二是能做到及时反馈。” 农长霖说到,无论是特殊行业还是私人数据,大家都不希望传到云端,如果可以做一个物理上的隔离,就能做到相对的数据安全。这样在5G网络通信覆盖率不是很高的情况下,不需要进行云端处理,就可以在边缘处理中得到及时反馈并作出响应,目标检测完后得到的输出结果数据再传回到云端。

第二是行业渗透会越来越深——各行各业都需要AI,AI将与生活方方面面密切相关。农长霖举例到,“比如早上起来上厕所有智能马桶,照镜子有智能镜子,能够分析出你当天身体的状况,给出相关建议;上班还可以驾驶带AI功能的汽车。”

第三是大众化——未来的芯片基本上都会带AI功能,而且成本降低后,AI应用将变成像白米饭、白开水一样的普通需求,推广到所有消费级产品中去。

第四是智能化——随着硬件、软件技术的进步,数据的不断积累,AI算法将变得越来越智能。目前主流的人工智能算法是深度学习,与数据的关联性非常大,“需要靠我们不断地给机器‘喂数据’进行学习,才会达到更好的精度。” 农长霖说到,如今更快的处理器和软件技术的进步,会让未来的AI不再是一种简单的低级智能,最终方向要做到真正的协助机器人,而不是只会执行单任务或者随便聊天的机器人。

最后是融合创新——未来需要多种技术进行深度融合,例如物联网技术、大数据技术、5G、人工智能等多种先进技术的融合,能够带来1+1>2的效果。倘若单纯靠物联网、大数据、通信各自发展,而没有很好的落地场景和产品载体,则无法做到服务于人民大众。

微算法是什么?

基于整个AI算法的特点越来越偏端侧,爱华盈通提出了一个“微算法”的概念,其核心是“微”。要求适应海量端侧的弱算力硬件,就要做到尽量小的算法模型、尽量少的存储和运算空间占用、尽量小的CPU或NPU算力占用、尽量低的功耗等,嵌入端侧硬件,满足普及型尽可能大的市场需求。

总结下来,微算法特点是模型小、资源占用少、算力小、低成本和低功耗。

爱华盈通目前正在做和已经在落地的算法类型,可以分为以下几种:

1、图像识别算法。图像识别类似图像分类,已经落地的云端算法可用于食物识别、场景识别、风景、动物细分等等。

2、人脸识别算法。因为数据量大、积累多,人脸识别算法是出现得最早,也是目前做得最成熟的算法。人脸关键点包括眉毛、鼻子、嘴巴等,可用于属性分析,如男人还是女人?年龄、人脸比对、人脸聚类等。

3、行为属性算法。行为属性指人体和关于人体属性行为,比如跌倒、徘徊等。

4、文字识别算法。其中也包括目前用得很多的二维码识别,比如健康码识别、彩票识别等。

5、车辆识别算法。分为对驾驶人的管理和对车的管理,适合于安防大场景。关于车辆管理方面,主要是针对车牌识别、车流量统计、车型识别、车辆识别等,还细分到了电动车。

6、其他类型的算法。可以覆盖到更多类型的场景,根据客户需求定制,如摄像头遮挡识别、抽烟/打电话识别等。

端、边、云芯片AI赋能

归根结底,算法的运行要基于芯片平台,目前爱华盈通已经适配的芯片品牌有以下品牌:

星宸——作为SigmaStar视觉智能领域唯一VAD(Value Added Design Partner),联手提供芯片+软件的人脸锁模组解决方案,并提供AIPC等芯片用到的多种视觉算法。

瑞芯微——提供端、边芯片的多种机器视觉算法。

晶视——作为战略合作伙伴,联手提供芯片+软件的AIPC解决方案,并提供多种视觉算法。

爱芯元智——作为战略合作伙伴,提供AIPC用到的多种视觉算法。

全志——提供端侧芯片用到的多种视觉算法。

华为昇腾——作为华为昇腾ISV(独立软件开发商),并获颁Power by Ascend授权,联手提供云端算法和算力服务。

算能(比特大陆)——作为战略合作伙伴,提供边、云芯片用到的多种视觉算法。

寒武纪——提供边、云芯片用到的多种视觉算法。

微算法超市的典型应用和赋能场景

农长霖还介绍了一些典型的算法应用。比如在最近疫情防控中人脸温度检测用到的人脸测温算法,通过人脸识别和红外热成像识别两个摄像头进行叠加,识别人脸温度。

“如果没有算法,我们还可以做算法定制,因为100个人可能就有100种不同的算法需求。”他说到,目前爱华盈通算法支持的操作系统有Linux、Android、Windows、RTOS等,可以为广泛的智能硬件提供可大规模复制的标准化微算法软部件。

在赋能典型场景方面,第一大类是模组/设备。例如Linux主板上的人脸识别算法,安卓的门禁考勤和面板级产品以及智能人脸模组等。模组是以类似硬件插件的方式,通过摄像头采集到图像之后进行识别,识别完后再把结果通过串口模式传到主控板,其他类似的还有人脸面板、智能门禁等。更大的应用场景则是AI摄像头,包含监控摄像头、AI测温摄像头、消防相关摄像头、AIPC标准板等。

机器人场景的算法使用场景也很多。例如疫情防控机器人主要用到机器视觉相关的人脸识别、口罩识别、人脸测温、访客属性识别等,还有商场中经常看到的服务型机器人、家居陪护机器人、工业/农业机器人等。

小结

资料显示,爱华盈通成立于2017年,已经有5年时间的AI算法积累,主要从事嵌入式端侧的AI优化,例如在系列芯片上做深度定制和优化,公司团队来自于知名芯片公司,有较大优势进行深度定制。

农长霖认为,做好一款算法,不是简单地把模型训练出来,需要结合芯片型号和应用场景做深度优化,并且结合工程化,才能做到较好效果。

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