随着人工智能 (AI) 的成熟,采(cǎi)用率继续增加。根据最近的研究,35% 的组织正在(zài)使用人工智能,42% 的组织(zhī)正在探索其潜力。虽然人工智能在云中得到了很好的理解并大量部署,但它在(zài)边缘仍然处于萌芽状态,并面临(lín)一(yī)些独特(tè)的挑战(zhàn)。
许多人(rén)全天(tiān)都(dōu)在使用人工智(zhì)能,从汽车导航(háng)到跟踪步骤,再到与数字助理(lǐ)交谈。即使用户经常在移动(dòng)设备上访问(wèn)这些服务,计(jì)算结(jié)果仍然存(cún)在(zài)于人工智能的云使用中。更(gèng)具体地说(shuō),一(yī)个(gè)人请求信息,该请求由云中的中(zhōng)央(yāng)学习模型处理,然后将结果发送(sòng)回该人(rén)的本(běn)地设(shè)备。
与云端 AI 相比,边缘 AI 的理解和部署频率更低。从(cóng)一开始,人工智能算法和创新就依赖于(yú)一个基本假设——所有(yǒu)数据都可以发送到(dào)一个中心(xīn)位置(zhì)。在这(zhè)个中(zhōng)心位置,算法可以(yǐ)完全访问数据。这使得算法能够像大脑或中(zhōng)枢(shū)神经系统(tǒng)一样构建其智能,对计算和数据(jù)拥有完全的权限(xiàn)。
但是(shì),边缘的人(rén)工智能是(shì)不同的(de)。它将智能分布(bù)在所有细胞和神经上。通过将智能推(tuī)向边缘,我们(men)赋(fù)予这些(xiē)边(biān)缘设备代理(lǐ)权(quán)。这在医(yī)疗保健和工(gōng)业制(zhì)造等许多应用和领域(yù)中至(zhì)关(guān)重要。
在(zài)边缘部署人工(gōng)智能(néng)的原因(yīn)
在边缘(yuán)部署人工智能有(yǒu)三(sān)个主要原因。
保护个人身(shēn)份信息 (PII)
首先,一些处(chù)理 PII 或敏感 IP(知识产权)的(de)组织更愿意将数据留(liú)在其来源处(chù)——医院的成像机器或工厂车间的制(zhì)造机器中。这可以降低(dī)通过网络传输数据时(shí)可能发生的“偏移”或“泄漏”风(fēng)险。
最(zuì)小化带宽使用(yòng)
其次是(shì)带宽问(wèn)题。将大量数据从(cóng)边(biān)缘传送到云端会阻(zǔ)塞网络,在(zài)某些情况(kuàng)下是不切实际的。健康环境中(zhōng)的成像机器生成如此庞大的文件以致无法将它们传输(shū)到(dào)云或需要数(shù)天(tiān)才能完成传输(shū)的情(qíng)况并不(bú)少见(jiàn)。
简(jiǎn)单地在边缘处理数(shù)据会(huì)更有效(xiào),尤其是当洞察(chá)力旨在改进专有机器时。过去,计算的(de)移动(dòng)和维护难度要大得(dé)多,因此需(xū)要将这些(xiē)数据移动(dòng)到计算(suàn)位置。这种范式现在受到挑战,现在数据通常更重要且更难管(guǎn)理,导致(zhì)用例保证(zhèng)将计算移(yí)动到数(shù)据位置。
避免延(yán)迟
在边缘(yuán)部署 AI 的第三个原(yuán)因(yīn)是延迟(chí)。互联网速度很快,但不是实时的。如果存在毫秒很重要(yào)的情况,例如协助手术的机械臂或(huò)时间(jiān)敏感的生产线,组织(zhī)可能会决(jué)定在(zài)边缘运行 AI。
边缘人工(gōng)智能面临(lín)的(de)挑战以及如何解决(jué)这些挑(tiāo)战
尽(jìn)管有这些好处,但在边缘部署 AI 仍然存在一些独特(tè)的(de)挑战。以下是您应该考(kǎo)虑(lǜ)的一些提示(shì),以帮助应对这些挑战。
模型训(xùn)练的好与坏结果
大(dà)多数(shù) AI 技术使用大量数(shù)据来训练模型(xíng)。然而(ér),在边缘的(de)工业(yè)用(yòng)例中,这通常会变(biàn)得更加困难,因为(wéi)大多数制造的(de)产品都没(méi)有缺陷,因此被标记或注释(shì)为良好。由(yóu)此产生的“好结(jié)果”与“坏结(jié)果”的不(bú)平衡使得模型(xíng)更难学会识别问题。
依赖(lài)于没有上下文信息的数据分类的纯 AI 解决(jué)方案通常不容易创建(jiàn)和(hé)部(bù)署,因为缺(quē)乏(fá)标记(jì)数(shù)据,甚至会发生罕见事件。为 AI 添加(jiā)上下文(或称为(wéi)以数据为(wéi)中心(xīn)的方法(fǎ))通常(cháng)会在最终(zhōng)解决方案的准确性和规(guī)模方面带(dài)来好处。事实(shí)是(shì),虽(suī)然人工智(zhì)能通常(cháng)可以取代(dài)人类手动(dòng)完成的平凡任务,但在构建模型时,它会极大地受(shòu)益于(yú)人类的洞察力,尤其是在没有大量数据可供使用的情(qíng)况下。
从经(jīng)验丰(fēng)富的主题专家那里(lǐ)得(dé)到(dào)承诺,与构建算法的(de)数据科学家(jiā)密切合作,为 AI 学习(xí)提供了一个快速启动。
AI 无法神奇(qí)地解决(jué)或提供每个问题(tí)的答案
通常有(yǒu)许多步骤进入输出。例(lì)如(rú),工厂车间可能(néng)有许(xǔ)多工作站,它们可能相互依赖(lài)。一个过(guò)程中工厂某个(gè)区域的(de)湿度可能会影响稍后在不同区域的(de)生产线中另一个过程的结果。
人们通常认(rèn)为人工智能可以神奇地拼凑所有(yǒu)这些关系(xì)。虽(suī)然(rán)在许多情(qíng)况下可以,但它也(yě)可能需要大量数据和很长时间来收集数据,从而(ér)导致非常复杂的算法不支持可解释性和更新。
人工智能不能生活在真空中。捕捉这(zhè)些相互依赖关系将把边界从一个简单的解决方(fāng)案推向一个可以随着时间(jiān)和不同部署而扩展的解(jiě)决(jué)方案。
缺乏利益相关者的(de)支持会限制人工智能的规模
如果(guǒ)组织中的一群人对它的好处持怀疑态度,则很难在整个(gè)组织(zhī)中扩展 AI。获(huò)得广泛(fàn)支持的(de)最(zuì)好(也许是唯一)方法是从(cóng)一个高价值(zhí)、困难的(de)问题开始(shǐ),然后用人工智(zhì)能解决它。
在(zài)奥迪,我们考虑解决焊枪电极更换频(pín)率的问题。但是电极成本(běn)低(dī),这(zhè)并(bìng)没(méi)有消除人类正在做(zuò)的任何(hé)平凡的任(rèn)务。相反,他们选择了焊(hàn)接工艺,这是整个行业普遍认同(tóng)的难(nán)题(tí),并通(tōng)过(guò)人工智能显着提高(gāo)了工艺质量。这激发了整个公司工程师的想象力,他们研究如何在其他(tā)流程中使用人工智能来提高效(xiào)率(lǜ)和质量(liàng)。
平衡边缘(yuán) AI 的(de)优势和挑战
在边缘(yuán)部署 AI 可以帮助组织及其团队。它有可能将设施转变为智能边缘,提高(gāo)质量,优化制造(zào)过程,并激(jī)励整(zhěng)个(gè)组织的开发(fā)人员和工程师探索他(tā)们如何整合人工智能或推进人工智能(néng)用例,包括(kuò)预测分析、提高效率的建议或异(yì)常检(jiǎn)测。但它也带来了(le)新的挑战。作为一个行业,我们必须(xū)能够在部署(shǔ)它的同(tóng)时减少(shǎo)延迟、增加隐私、保护 IP 并(bìng)保持网络平(píng)稳运(yùn)行(háng)。