真實世界的搜尋引擎?微軟新認知技術要讓一切都可以被識別和「搜索」
真實世界的搜尋引擎?微軟新認知技術要讓一切都可以被識別和「搜索」
2017.05.11 | 微軟

我們對搜尋引擎都很熟悉了,但如果我告訴你,有一個系統可以像搜尋引擎索引數位資訊和內容一樣,對真實世界裡的環境、物體和人進行索引,讓你可以搜尋它們……你相信嗎?

想像這樣一個場景:

你今天在公司的三個會議室開了五個會,到下班時卻突然忘記手機丟在哪間會議室裡了。如果你可以在電腦上打開一個介面,對聊天機器人說:「我的手機在哪裡?」它就能幫你找到,打開那個會議室的攝影鏡頭,看到裡面現在有沒有人。

當然,如果它還可以調取會議室的記錄,讓你查看是否有人曾經動過你的手機,就更棒了。

甚至可以更進一步:

假設你是公司的CEO,你可以提前在公司的辦公系統裡記錄你的手機、平板電腦和筆記本電腦,然後設置一個政策:如果有其他人靠近你的閒置裝置,立刻向你的活躍裝置推送一條通知;如果有人拿起或者開始操作你的裝置,你的所有裝置都會響起警報,公司IT部門也會得到通知⋯⋯

是不是很神奇?

讓真實世界像數位世界一樣,可索引、可搜尋、可查詢、可程式設計和可互動(有點像IFTTT的邏輯),正是微軟正在做的事情。今天在西雅圖舉行的Build 2017開發者大會上,該公司CEO薩提亞·納德拉宣布了一項名為AI for Workspace Safety的新技術,旨在幫助企業客戶更好地對工作環境,特別是那些高安全級別、高危險的工作環境、資產和人員進行管理。

AI for Workplace Safety目前仍處於早期測試階段。它的核心是微軟的認知服務(Cognitive Services),以電腦視覺為主。微軟在Build上展示了一個建築產業的場景:

Build 8
圖/ PingWest

透過調取微軟的認知服務-電腦視覺API,工地現場的攝影鏡頭每秒可以進行2,700萬次掃描,識別環境中的:1、記錄在冊的建築工具;2、記錄未記錄在冊的人員。識別結果將會是可搜索的,微軟的演示者在一個demo聊天軟體裡輸入「鑿岩機(jackhammer)在哪裡?」系統立刻回覆她「在地上」(下圖)。

Build 8
圖/ PingWest

過了一會,系統又發現了操作人員使用完鑿岩機後沒有正確地將機器放到原處,於是發出了報警,告知了具體操作人員:

Build 8
圖/ PingWest

微軟還展示了怎樣透過簡單的對話介面去管理員工權限:一名未授權人員進入了房間,攝影鏡頭透過人臉識別發現了這一情況,立刻記錄了數十張照片,向監工發出報警。查看照片後,監工確認她是今天剛加入團隊的新工人,透過一個對話框,很快就完成了新員工的信息錄入和權限部署:「設定Alice為只可以使用本房間內的工具。」

Build 8
圖/ PingWest

在另一個場景裡,一位叉車司機在操作叉車時不小心推倒了一個液體罐,導致液體洩漏,但因為現場噪音和氣味複雜而沒有發現。系統在掃描畫面時發現了這個異樣,立刻向監工發出警報,問題很快被解決,避免了進一步的污染情況出現。

在西方國家,絕大部分建築工地都會安裝攝影鏡頭。過去,攝影鏡頭的畫面會連接到工地的管理處;現在,很多攝影鏡頭都連網了,讓更先進的建築公司可以遠程管理工地的情況。微軟的這項技術建立在這一基礎上,但實現這些從未見過功能的,其實是微軟的後端人工智慧,結合了電腦視覺和微軟的雲端軟體堆棧 AzureStack。你可以理解為,認知服務就是新的爬蟲,讓現實世界中的物體可以被索引、搜索和互動。

微軟認知服務最早出現在兩年前。當時微軟在自己的伺服器裡部署了一些訓練好的人工智慧API,提供給任何第三方開發者使用。如果你對那個曾經很火的猜年齡應用How-Old.Net有印象,它其實就是微軟為了推廣認知服務,利用其中的人臉識別API開發的一個應用場景。到目前,認知服務已經涵蓋了電腦視覺、語音識別、語音處理、知識結構和搜索5個領域共29個API——如果任何人想開發帶有人工智慧功能的應用、服務,那麼認知服務可以說是最適合被拿來搭建的「積木」,人工智慧界的「樂高」。

去年年底,微軟整合了一些產品部門和團隊以及微軟研究院,成立了新的「人工智慧和微軟研究事業部」,由微軟研究院創始成員,該公司全球執行副總裁沈向洋博士領導。今年一月,在接受PingWest品玩專訪時,沈向洋透露新事業部有一個(很激進的)小目標:3-5年內實現每年貢獻一百億美元收入。從AI for Workplace Safety來看,只用不到半年的時間,微軟已經用現有人工智慧技術找到了賺錢的市場——企業級市場,或者更具體一點,工業。

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圖/ PingWest

沈向洋在Build 2017上對媒體表示,微軟很注重人工智慧的科技研發,「我是做科技研發出身的,做的很開心,結果被鮑爾默趕出來做產品。」鮑爾默是微軟前CEO。

玩笑之餘,他也表示微軟對於人工智慧技術的商業化也十分看重。他指出新事業部的商業邏輯有兩個:1、思考人工智慧可以和什麼產業結合,甚至顛覆這些產業;2、以微軟的技術,能夠創造哪些新的「10億元級別」生意。 「但我要明確的是,微軟從來不認為人工智慧需要取代人類,我們思考的是怎樣用它去增強人類已有的能力,幫助我們獲得更強的生產力。」沈向洋說。

在今天的Build 2017的主題演講中,微軟CEO納德拉比較隱晦地提出了一件在PingWest品玩看來其實很重要的事:微軟的新口號。

Satya-Nadella-Build-2017
圖/ PingWest

沒錯,聽上去「行動為先、雲端為先」(Mobile first, cloud first) 已經到了退出歷史舞台的時候了,而新的口號將會是「智慧雲端和邊緣運算」(Intelligent Cloud. Intelligent Edge) 。

提出這一新口號的背景,是人工智慧和運算技術的發展,正在將商業推向蒸汽機、信息技術之後的又一次重大模式轉變 (paradigm shift)。對於微軟而言,口號演變的背後是人工智慧科技的應用越來越頻繁,出現在包括Windows、Office 365和Azure等重要產品中,可預見某天會成為所有微軟產品的後端技術。與此同時,人工智慧和科技研發事業部在微軟的重要性正不斷提高,貢獻更多的收入,創造新的商業模式。AI for Workplace Safety就是這一趨勢的一個很好的案例。

「若干年後,很難想像任何技術的背後沒有人工智慧的影子⋯⋯」沈向洋在一篇部落格文章中提到,「人工智慧擁有無窮的潛力,它有能力顛覆任何現有的垂直產業,比如銀行或者零售業,還有任何單一的業務流程,比如銷售、市場或者人力資源和獵頭。」

他認為,儘管電腦視覺和自然語言理解技術都已經比較先進,但電腦目前尚不能對現實世界形成一個可靠和完整的認知。像AI for Workplace Safety 這樣對現實世界進行初步的索引和建模,似乎是一個靠譜的思路——更別提它的商業前景似乎也不錯。

另一件納德拉和沈向洋都提到的事情,是人工智慧的道德問題。

事實上,AI for Workplace Safety在看起來很高科技和高效率的同時,也很容易讓人聯想到它在道德方面的弱點:在你工作的時候,如果總有一個人或者電腦在觀察著你的一舉一動,矯正每一件你沒做好的事情⋯⋯想想是滿恐怖的。這種感覺其實很像最近在北美上映的「科技驚悚電影」《The Circle》的劇情。電影裡,科技公司Circle開發了一種微型攝像機,可以被藏到世界的每個角落,每一個人,甚至包括Circle的員工,都處於公司的監視之下,讓人聯想起喬治·奧威爾的著作《1984》裡的設定。

the-circle
圖/ PingWest

《The Circle》嘗試說清楚的議題,確實有討論的必要:毫無疑問,有一天電腦視覺會被普及到世界的每個角落,當每一台攝影鏡頭每秒都可以掃描和識別2,700萬次,每一支麥克風都能隨時開啟、隨時傾聽,每一個人的每一個舉動都被暴露在一個系統的管理之下,每一條記錄都被保留在某個「黑盒子」裡——數據獲取和個人/公共隱私之間的邊界,到底應該如何劃定?

在主題演講中,納德拉展示了《1984》的封面,並指出:「我們需要為自己創造的技術、自己開發的演算法負責。我確實認為,我們需要自己努力,不讓那些反烏托邦式的情境發生。」沈向洋則透露,由人工智慧和科研事業部牽頭,微軟已經在內部成立了一個人工智慧道德委員會,所有產品和業務部門都會派出自己的代表。該委員會的使命是推出一個指導原則,並監督公司所有部門在權衡道德、設計和發表產品時都遵守這個原則。

不知道這個原則的具體尺度怎麼樣。但我希望未來我在工作的時候,如果在廁所多待了一分鐘,我的老闆不會收到什麼通知⋯⋯

本文授權轉載自:PingWest

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以晶片的一瓦算力開啟AI新架構!耐能智慧從邊緣到核心,打造臺灣主權算力新典範
以晶片的一瓦算力開啟AI新架構!耐能智慧從邊緣到核心,打造臺灣主權算力新典範

當全球聚光燈都匯集在那動輒使用上萬顆圖形處理器(Graphics Processing Unit, GPU)、耗能堪比核電廠的資料中心時,另一場關乎AI永續發展的運算革命正悄悄發生。這場革命的核心,是如何以更低能耗、更高效率的方式支撐下一世代的人工智慧。而耐能智慧(Kneron)正是這場轉變的推動者之一。

早在2015年,當多數企業仍沉浸在雲端運算帶來的紅利時,耐能智慧創辦人暨執行長劉峻誠便選擇了「邊緣運算」之路的賽道,投入AI系統單晶片(System-on-Chip, SoC)與神經網路處理器(Neural Processing Unit, NPU)的開發。「如果 GPU 是需要龐大設備才能運行的錄影帶,中央處理器(Central Processing Unit, CPU)是性能平庸的 影音光碟(Video Compact Disc, VCD),那麼 NPU 就是能在輕薄裝置中高效運算的 MP3。」劉峻誠用一個簡單的譬喻如此描述著,這不只是晶片製程的改進,而是從架構層重新定義AI運算的方式。

十年磨一劍,如今耐能智慧的NPU晶片已成功進入物聯網、安防、車用與伺服器等不同領域。從智慧水表、穿戴裝置到車用語音系統,乃至企業伺服器與工業應用,都能在有限功耗下執行即時AI運算。合作夥伴從國內上市櫃企業到歐美等地的國際大型企業,都能看見耐能智慧身影,「我們從GPU、CPU進不去的地方出發,讓晶片像樂高積木一樣,從只需一顆晶片的穿戴式裝置,到需要多顆晶片的伺服器,都能使用我們的晶片。」劉峻誠說。

面對算力與能源雙重瓶頸,耐能智慧以新架構迎戰生成式AI時代

面對終端AI應用面臨的「資料流衝突」瓶頸,耐能智慧創辦人暨執行長劉峻誠指出,新世代AI運算不再只屬於
面對終端AI應用面臨的「資料流衝突」瓶頸,耐能智慧創辦人暨執行長劉峻誠指出,新世代AI運算不再只屬於雲端,必須開發能兼容多模態資料並在低功耗環境下運行的自主架構。
圖/ 數位時代

「語言模型和影像模型的資料處理方式完全不同,」劉峻誠解釋到,語言模型要短時間內處理大量資料,但影像模型則需要長時間、連續的低流量傳輸。而傳統AI架構無法同時兼容這兩種特性,這造成了終端AI應用面臨「資料流衝突」的瓶頸。也正是在這樣的挑戰下,成為耐能智慧下一階段的技術突破口。生成式AI不再只屬於雲端,運算正快速轉移至終端,從智慧家庭到醫療、車用、製造現場,都迫切需要能在低功耗環境下即時運行的AI系統。

但更大的壓力來自能源現實與國家安全。劉峻誠表示,GPU架構的能耗與散熱需求驚人,一個大型AI資料中心每年電費可高達60億美元,碳排放量更是巨獸等級。「如果繼續用GPU支撐生成式AI,將會對淨零碳排的目標帶來嚴重衝擊。」劉峻誠坦言並進一步指出,臺灣雖是全球GPU製造重鎮,但本地可用算力有限。「我們製造了全世界近8成的GPU,卻沒有自己的算力,」他語帶無奈,「如果國家級AI應用仍須仰賴境外基礎設施,國家的核心技術與自主權將受制於人,不利於在AI時代掌握主導地位。」

因應這場可能產生的算力主權的危機,耐能智慧決定以「多模態資料流衝突」與「低碳永續算力」這兩項挑戰為目標,開發新世代AI晶片架構。為加速這場技術革命並將臺灣的自主架構推向國際,耐能智慧投入全新晶片KL1140的開發,並成功得到由經濟部產業發展署推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫)的支持。該計畫在國科會協調與經濟部及相關部會共同合作所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」的框架下,以實質政策補助鼓勵業者布局AI、高效能運算或新興應用等高值化領域的關鍵技術,提升臺灣IC設計產業的國際競爭力與韌性。

從晶片創新到主權AI,晶創IC補助計畫助攻耐能跨入新戰場

耐能智慧透過經濟部「晶創 IC 補助計畫」加速開發的 AI 晶片 KL1140,其效能與能耗表現均顯
耐能智慧透過經濟部「晶創 IC 補助計畫」加速開發的 AI 晶片 KL1140,其效能與能耗表現均顯著提升。
圖/ 數位時代

「KL1140最大的突破在於多模態資料處理架構的創新。」劉峻誠直言其中關鍵。在晶創IC補助計畫的挹注下,耐能智慧得以加速開發新一代晶片,這不僅是十年研發累積的成果,更是政策資源與技術創新的結合,象徵著臺灣在AI架構自主化道路上的重要里程碑。

這項架構革新,使KL1140在效能與能效上都達到顯著飛躍。相較於前一代產品,效能提升6至8倍、能耗比提升10倍、體積縮小至四分之一;以往需10瓦才能運行的任務,現在僅需1瓦即可完成。「你看GPU要加風扇、要水冷,而我們不用,」他笑著說,而這就是低功耗的力量。

這樣的設計,使KL1140成為真正能落地的AI晶片,既可部署於穿戴、車用與工業場域,也能堆疊成伺服器模組,實現了靈活的異構運算(Heterogeneous Computing)基礎建設。透過晶創IC補助計畫的協助,耐能智慧不僅強化晶片設計,更能整合模組、子系統與軟體生態,打造可供企業與政府使用的在地AI解決方案,邁向「AI基礎建設提供者」的新定位。劉峻誠也透露,目前KL1140晶片已開始導入國際主權AI專案,協助能源與環境條件嚴苛的地區,利用該晶片低功耗與高算力的特性,順利發展AI自主。

「我們不是在打造更大的GPU,而是在打造更聰明的AI,」劉峻誠強調。「主權AI的關鍵不只是算力自主,更是能源自主。」他認為,晶創IC補助計畫的核心價值在於讓臺灣的IC設計業者能從單一產品開發,邁向整體系統構建,具備定義新架構、主導新標準的能力。KL1140晶片的問世,不僅讓耐能智慧從邊緣運算邁入AI 核心基礎建設的新格局,更代表臺灣在全球生成式AI時代中,擁有以低功耗、高自主性技術參與未來競局的關鍵實力。

從製造到定義,臺灣AI自主的新起點

在生成式AI帶動的新一輪技術競賽中,算力的分配將決定未來世界的科技秩序。劉峻誠認為,臺灣若要在這場變局中保持主導權,必須擁有能自我定義的架構與技術。「我們不只是為企業造晶片,而是在為國家建算力。」他說。從十年前堅持走上邊緣運算的冷門之路,到今日以KL1140晶片開啟主權AI的新典範,耐能智慧的發展軌跡正體現了臺灣IC設計產業的潛力與決心。未來,耐能智慧將持續推動更高能效、更高彈性的AI架構,讓臺灣不僅能製造世界的晶片,更能定義世界的智慧。

|企業小檔案|
- 企業名稱:耐能智慧
- 創辦人:劉峻誠
- 核心技術:專注邊緣AI SoC專用處理器研發
- 資本額:新台幣6億7520萬元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作,所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵國內業者往 AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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