物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和人工智能
人工智能已成為IT產(chǎn)業(yè)的最新熱詞。物聯(lián)網(wǎng)讓洗碗機,冰箱,電視,汽車等所有事物都連接起來,再加上人工智能的助力,使很多人都認(rèn)為產(chǎn)品正開始學(xué)習(xí)像人類一樣思考。同時,計算機也更加智能,比如2016年谷歌的人工智能軟件AlphaGo 就打敗了世界上最頂尖的圍棋手之一,又一次打破人們的預(yù)期,鬧得沸沸揚揚。
隨著科技的進(jìn)步,配備AI技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)會帶來更大價值嗎?想要知道這個答案,我們需先了解下AI技術(shù)目前的進(jìn)展和使用。
計算機資源的重要性
物聯(lián)網(wǎng)中的AI可能需要及其昂貴和強大的計算機。AlphaGo中有1920個CPU,280個GPU,還儲存幾百萬個專業(yè)圍棋的走子記錄,才得以用如此大量的計算資源打敗了圍棋職業(yè)9段李世石。在技術(shù)上,我們可以減少計算資源,讓AI解決復(fù)雜度更低的挑戰(zhàn)和更多樣的物聯(lián)網(wǎng)用例的問題,甚至還可以解決與圍棋問題同等復(fù)雜的問題。
使用前的訓(xùn)練
現(xiàn)在的AI無法即時解決某個問題,至少無法不經(jīng)過訓(xùn)練就解決問題。事實上,AI投入使用前系統(tǒng)還有大量工作要做。以AlphaGo為例,算法需要尋找有用的圍棋走子,而深度學(xué)習(xí)技術(shù)則廣泛應(yīng)用過去專業(yè)競賽中的數(shù)據(jù)集,幫助“預(yù)測”或評估與當(dāng)前棋局相關(guān)的走子。
要在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用AI,我們必須為了特定的用例花時間研發(fā)傳統(tǒng)算法并訓(xùn)練AI。目前已經(jīng)有一些這樣的解決方案,比如富士通的運營數(shù)據(jù)管理和分析(ODMA)業(yè)務(wù)應(yīng)用程序就使用了機器學(xué)習(xí)技術(shù)以實時檢測傳感器所搜集技術(shù)的異常現(xiàn)象。
隨著IT產(chǎn)業(yè)解決問題能力的增強,這一點得到改善。最近富士通實驗室研發(fā)了一些能夠?qū)崿F(xiàn)更快速機器學(xué)習(xí)和更大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),這些技術(shù)能判斷驅(qū)動程序是否過于遲緩,還能根據(jù)器械振動預(yù)測宕機。
AI包含多項技術(shù)
想要得到基于AI的商業(yè)解決方案,我們需要為其研發(fā)一系列認(rèn)知能力并將其結(jié)合起來,包括:感知,推理,選擇,學(xué)習(xí),溝通,移動和操縱。AI通常需要依靠不同技術(shù)才能實現(xiàn)這些能力。因此,我們不僅需要了解技術(shù)需要什么知識才能在既定用例上取得最佳表現(xiàn),還要了解機器如何獲取復(fù)雜的綜合技術(shù)以使各項技術(shù)無縫銜接。
比如,優(yōu)化建筑物能源配置的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可能需要使用如下技術(shù):
深度學(xué)習(xí)系統(tǒng),分析并預(yù)測建筑物內(nèi)外的交通擁堵情況,判斷建筑物外人們的交通模式。
視頻分析系統(tǒng),在建筑物內(nèi)基于Wi-Fi的實時手機位置跟蹤系統(tǒng)的輔助下,判斷建筑物關(guān)鍵位置的交通流量。
機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以根據(jù)商業(yè)天氣預(yù)報服務(wù),了解下一小時天氣預(yù)報以判斷室內(nèi)溫度的變化,以最優(yōu)化冷卻水系統(tǒng)的溫度。
仿真模型,基于建筑物上的光照射度,判斷內(nèi)墻外墻的溫度。
最后還需要一個規(guī)則引擎,基于其他所有技術(shù)的數(shù)據(jù),以節(jié)省能源的方式控制燈光,空調(diào),升降機等。
訓(xùn)練后學(xué)習(xí)
另一個問題是,AI技術(shù)是基于過去的數(shù)據(jù)形成規(guī)則。如果系統(tǒng)遇到新情況,AI或許無法適當(dāng)應(yīng)對。AI通常無法脫離人類干預(yù)而進(jìn)化,雖然有些技術(shù)在設(shè)計上是這樣的。在AI需要改變時我們將需要人類自身的判斷。
倫理與法律框架
同樣重要的是,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用AI技術(shù)時,或許會有一些倫理和法律要求取代人類的判斷。這種責(zé)任分配還未得到廣泛探討,如果出現(xiàn)問題,應(yīng)該負(fù)責(zé)的是研發(fā)AI算法的機構(gòu),還是訓(xùn)練AI的機構(gòu),還是提供訓(xùn)練數(shù)據(jù)的人,還是部署AI算法的客戶呢?我們都不得而知。
物聯(lián)網(wǎng)的AI尚處幼年。采取以人為中心的算法,AI技術(shù)在發(fā)展中將解決大量挑戰(zhàn),大大提高我們的效率,潛力無窮。關(guān)鍵是,需要將技術(shù)無縫集成到人類活動中——讓人們從重復(fù)性的常規(guī)工作中解放出來,同時做重要的決策獲取最大程度的支持。保證遵守監(jiān)管框架,平衡利益與資源和時間的關(guān)系都至關(guān)重要。
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