人工智能(以下简称AI)产业的迅速发展正在给安防领域带来巨大变革。随着智能终端崛起、深度学习场景丰富、计算存储融合加速人工智能应用,终端智能化和计算存储边缘化成趋势。.AI带来了计算机产业基础架构深层次变化,工业机器人、机器视觉、零售、安防等领域都将越来越多应用到AI技术。

为什么安防产业如此需要AI?

2017年10月29日,正值一年一度的安博会(第16届中国国际社会公共安全博览会)在深圳会展中心举行之际,英特尔在深圳大中华喜来登酒店举行“让人工智能改变安防”为主题的英特尔智能安防高峰论坛。主要目的是探讨人工智能对安防行业产生的变革和推动作用,展示最先进的AI安防产品和解决方案。

为什么安防产业如此需要AI?主要是因为解决了安防领域的痛点。比如城市管理者想了解交通情况,了解人、车、物密集的程度以及它的某些特征,在这些数据的基础之上能够挖掘出一些相关的服务。比如了解车辆轨迹后,就可以通过以图搜图的方式监控车辆情况,可以在比较大的区域寻找失踪车辆。不管是英特尔还是参会嘉宾普遍认为,人工智能产业的爆发首先会在安防领域得以实现。

INTEL AI1 英特尔DSS(Digital Security Surveillance)业务总经理Adam Burns

英特尔DSS(Digital Security Surveillance)业务总经理Adam Burns表示,人工智能在DSS方面的应用,无论是准确性和灵活度都有非常大的提高。在多面孔识别的应用中,AI应用已经达到了更高的准确性和灵活性。“在美国和中国从2012年到2015年,与人工智能相关的论文发布数都有了长足的增长,另外跨行业的研究也与日俱增。为什么英特尔最近在产品研发和客户关系上都十分重视中国?因为我们知道中美两国将会是在人工智能方面引领趋势的重要市场。”

INTEL AI2 Intel物联网事业部全球数字安全监控市场总监Todd Matsler

INTEL AI3 “这已经是我第四年参加安防展了,每一年我在跟客户讨论的时候,都会因为中国市场的发展和技术的推陈出新而感到震惊。我们和中国客户交流的时候也常常会说,中国的OEM在把人工智能技术应用到安防领域上做出了长足的贡献。” Intel物联网事业部全球数字安全监控市场总监Todd Matsler表示。

AI算法固化后,专用芯片将成趋势

INTEL AI4 英特尔中国区物联网事业部首席技术官张宇博士

英特尔中国区物联网事业部首席技术官张宇博士认为,在安防领域AI技术正呈现三个主要的发展趋势:

1.增强学习正应用到工业机器人和安防领域; 2.通过网络压缩来解决计算冗余的问题; 3.未来AI算法固化后,芯片和服务器升级成主要方向。

“一个很明显的趋势就是人工智能系统会是一个端到端的系统,在这个系统里面会包含不同的网元,从前端的采集、前端的处理,到网络,到后端的分析,每个阶段对计算和存储的要求也不尽相同,而且它所能够提供的能力也是不同的。” 张宇认为,由于不同的网元需要不同的软硬件解决方案进行支持,所以只有Intel才能提供灵活多样的为客户定制的解决方案。

从边缘计算的角度来看,首先能够提供的计算力是有限的,另外能提供的功耗也是有限的,因而无法无限制的扩大计算能力,所以一定要有一个最优方法。专用芯片就是一个解决方式。目前的人工神经网络中,将近60%以上的计算是消耗在卷积运算中,通过提升这写专用硬件的方式可以提高整个系统的计算能力。此外,这种专用芯片架构要求的功耗先顾地来说也是较低的。这也是为什么谷歌要采用TPU这样的方式来处理AI应用。

对于用户来说,AI芯片的处理性能和效率并不见得是最重要的。“我可以把超算计算机的性能给用户,但是用户是用不了的。” 张宇表示,成本、可扩展升级性、功耗等才是AI芯片应该综合考虑的方向。张宇同时认为,在未来AI算法一旦固化,专用芯片的能力就能够凸显出来。

最后,对于AI芯片来说,尽管性能不再是最重要的因素,但是仍然在某种程度上遵循摩尔定律。而在先进工艺制程方面,Intel一直保持领先优势。在今年10月份,Intel刚发布了最新的10nm工艺,相信足以满足AI芯片对于工艺提升的要求。

投资10亿美金,Intel的AI产品线有哪些?

“我们投资了10亿美金到这个行业,推动行业的发展和技术的提高。” Adam Burns表示,为了应对AI对安防产业的改变,Intel正在积极进行布局。

据介绍,Intel专门建立了边缘计算研究院,跟一系列软硬件的参与者一起致力于AI领域的研究工作。目前研究院正利用FPGA和Movidius技术提高增强学习效果和速度,同时研究院也开发了有效的网络压缩算法。

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对于Intel来说,研究院可以提供从前端到后端的完整方案。比如针对IP Camera,Intel有专门的Movidius平台。针对NVR由于需要提供较强的计算能力Intel可以提供从Movidius到FPGA的多种处理器选择。针对后端的数据中心,Intel提供基于至强平台的解决方案,到2017年底还会发布最新的AI处理器Nervana。Intel Purley平台提供服务器类产品针对推理计算,Intel则提供至强平台+FPGA的方式进行加速。

不管是CPU、GPU还是专用的ASIC和FPGA,不同算法在不同芯片架构中会有不同表现,识别和分类算法在很多专用芯片架构中做得很好。实际上Intel给业界提供的芯片架构也是多种多样的,既包含通用的CPU架构,也包括GPU架构,另外通过收购Altera,Intel拥有了FPGA可以提供类似于Movidius和Nervana这样专门针对AI应用的处理器。

与竞争对手相比,Intel提供中高低完整解决方案

尽管Intel在AI领域耕耘超过30年,但也有友商如赛灵思指出“Intel的FPGA方案只适合中小企业”。针对这一观点,Adam Burns表示不方便评论竞争对手,但是Intel的优势有目共睹。

“有很多的竞争对手会宣称他们的产品或者解决方案是最好的,或者他们的市场份额是最高的,但是其实单一的产品并不能够打通整个市场,我们需要多样化的,非常完整的产品线,这个产品线是英特尔拥有的。”他表示,一方面Intel可以提供完整的端到端的解决方案。事实上是目前世界上绝大部分的计算都是在英特尔的CPU上面进行的,并不是在GPU或者在什么其他的芯片上进行的。在边缘计算方面,需要一个性能非常高、能耗非常低的解决方案,这个Intel的Nervana能够做得到。

张宇则补充到,Nervana主要针对的是高密度、高性能的应用。而Movidius主要针对的是对于功耗要求受限比较高的领域,英特尔的产品布局实际上涵盖了从低端到高端整个的产品要求。如果要总结Intel在AI领域的优势,大致包括5点:

1.端到端全栈实力与深度学习技术优势 2.完整的AI产品组合并能交付端到端解决方案 3.业内一流的芯片、可扩展的编程和卓越软件 4.一整套开发的可扩展软硬件解决方案 5.可用于高性能计算、数据分析和机器学习负载的一致编程模型和通用架构

Intel成立边缘计算联盟,努力打造AI生态

值得一提的是,AI产业要发展壮大离不开生态环境的建设。Intel正通过投资等手段构建自己的AI生态圈。

10月20日,人工智能本土初创企业地平线刚刚宣布获得了英特尔的注资。地平线预期于年底前完成总额近亿美元的A+轮融资,本轮融资由英特尔投资领投。这家公司由原百度研究院副院长余凯创办,定位于嵌入式AI核心技术和系统级方案提供商。据介绍,Intel的投资将用于加速地平线的技术产品研发和商业落地,打造AI处理器架构和算法软件系统为核心的关键技术。据了解,地平线可借助Intel在CPU、FPGA、5G领域的经验和资源,加快嵌入式AI硬件架构的研发。

除了投资地平线,Intel还在去年11月份与华为、沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、ARM、软通动力等六家单位共同发起了边缘计算产业联盟(简称ECC联盟)。到今天成员单位已经将近120家。这个联盟的宗旨致力于边缘计算的参考,打通边缘与云端的互联,为2025在AI领域的落地提供力量。

在这个联盟里,Intel正在做的一个很重要的工作,叫测试床,这些测试床目标就是选取一些目标行业客户的痛点寻找解决方案,并最终把这些解决方案在一种可以测试的平台上进行验证。“通过这个测试床我们就可以把最终的用户以及开发人员,以及系统集成的合作伙伴,大家整合在一起,共同就某一个具体的问题群策群力,缩短人工智能技术在具体行业的过程,这是目前我们正在做的。”

Adam Burns表示,在过去10年,Intel和中国很多的安防OEM都建立了良好关系。从凌动酷睿到至强,很多安防设备都采用Intel的产品。“你可以看到很多安防企业的基础平台都使用了英特尔的芯片和技术,从海康威视到大华都是用了Inteld Movidius来进行驱动,大华还使用了我们的FPGA的技术。” Todd Matsler表示,Intel不仅仅致力于推动技术开发,也在跟各行各业实际的使用者一起探讨如何使用AI来解决他们真实遇到的问题,比如医疗健康行业、跟金融行业、跟安防行业都有着非常深入的合作和探讨。

此外,要让AI得到长足的发展,还需要有大量的应用开发者支持。Intel为这些活跃的开发者提供很多的工具和能力。同时也为许多公司在不同行业提供整体的软硬件解决方案。

相关应用案例演示

INTEL AI6 在高峰论坛现场,记者也看到了不少Intel的AI产业生态圈伙伴。比如ICE TECH,就基于Intel Apollo Lake平台提供了人工智能算法芯片。支持机动车、非机动车、行人的特征识别等。其核心业务包括IP授权。

INTEL AI7 另一家来自俄罗斯的公司,则展示了基于Intel平台的行人轨迹跟踪的应用。

INTEL AI8 值得一提的是,这家公司也是Intel投资的机器视觉企业Matroid,这家公司提供一个视频检测器平台。用户可以用自己的视频和图片来训练这个检测器去辨认视频中出现的任何东西。普通用户也可以在Matroid的官网上试用这个视频检测器平台。

INTEL AI9 这里展示的是一个大华的IP Camera,通过添加Intel Movidius平台的神经计算棒,可以实现本地边缘计算神经网络。

INTEL AI10 通过本地的边缘神经元计算功能,可以迅速识别图中的汽车、狗、椅子等各种物体。

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