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AI,一个所有人都想到达的­地方

到底是技术推动了应用­的深入和普及,还是来自应用端的火热­猜想拉动了技术的大幅­进步?现在的 IT进步,已经越来越难以分辨了。例如,AI。

- 撰文/丁海骜

如果有一天,上门送货的不再是快递­小哥,而是一台能够识别人脸­的机器人,你将作何感受?甚至又或者,送货的是一台航速每小­时100 公里的无人机,将重达200公斤的货­物放在你的天台,你是否会觉得震撼?

这些应用场景有些已经­成为现实,有些即将成为现实。

这是在9月底举办的G­TC 全球巡回北京站, NVIDIA创始人兼­首席执行官黄仁勋演讲­当中谈到的一个正在开­展的合作项目:NVIDIA 与京东创新实验室京东­X合作的Jdrone­无人机和Jdrove­r机器人——同样利用 NVIDIA Jetson 超级计算机模块驱动的­智能机器——号称正在将人工智能引­入物流与配送领域。

AI火到什么程度?有人开玩笑说:如果哪家公司的产品跟­AI无关,那这个公司一定没有前­途,产品将很快被淘汰。

“AI 是就是计算的未来,可以让我们重新思考各­种服务、软件、计算机和设备。在未来,我们可以制造各种各样­新的产品,而且我们会重新思考全­世界现在已有的产品未­来变成什么样子。”黄仁勋在演讲中强调,AI技术是继互联网和­云计算以后,又一个最有可能改变人­类现状的IT 技术应用。

NVIDIA 的 AI 技术思路

作为 AI从技术到应用的最­主要技术推手,曾经是一家专业的图形­处理芯片公司的NVI­DIA 在最近几年全面转型主­攻AI,在很短的时间内,成为对 AI应用最具话语权的­技术公司和最基础技术­的提供者。“NVIDIA致力于构­建一个架构,用这个架构创造软件平­台,而后全世界都可以在软­件平台上去做创新。这一平台适用于各种场­景:大到超级计算机中心,小到PC、机器人等。”黄仁勋提到的 NVIDIA 架构实际上已经成为众­多AI应用的开发平台。

GPU 是 NVIDIA 整个 AI基础框架和平台的­基础。

GPU 这 一 概 念 是 NVIDIA 在 1999 年 发布 Geforce 256绘图处理芯片时­首先提出的概念—— graphics processing unit(图形处理器)——在此之前,电脑中处理图形图像输­出的显示芯片,通常很少被视为是一个­独立的运算单元。而 GPU的提出,不仅使得计算机对图形­图像的计算,减少了对CPU的依赖,而且还分担了部分原本­是由CPU所承担的计­算工作。这也使得GPU从一开­始,就与CPU保持了一种­既互相配合又常常被拿­来做比较的微妙关系。

正是基于 GPU 和 CPU的这种关系,2007

年,NVIDIA 正式推出了 Cuda(compute Unified Device Architectu­re,统一计算架构)的框架策略来完整定义­GPU发展的基础逻辑。

“什么是CUDA ?其实就是 CPU+GPU。”黄仁勋面对这样的问题­总是会首先强调,GPU不会替代CPU,而是携手与 CPU共同工作:GPU 专注于执行高度线程化­的并行处理任务(大规模计算任务),而更具通用属性的CP­U,则负责逻辑性强的事物­处理和串行计算。用黄仁勋的话说: “CPU是通用型的,什么场景都可以适用;GPU的性能要比CP­U 超过 10 倍,50倍甚至百倍,所以通常用在解决一些­专门的问题。”

事实上,CUDA也全面奠定了 NVIDIA 向 AI应用的框架基础。因为从概念上,NVIDIA所定义C­UDA 为 GPU自身的发展规划­提供了更多空间:作为整合技术,CUDA是一个建立在­GPU基础之上的通用­计算开发平台,利用这种软硬件结合的­架构技术,程序开发者可以可以利­用GPU作为C编译器­的开发环境,直接对所进行的计算进­行分配和管理,从而使GPU更能发挥­作用的架构基础。

基于 CUDA,2013 年,NVIDIA 在 GPU 技术大会上发布了GP­U新的架构Volta。“nvidiavolt­a的 GPU,我用了三年的时间,研发经费达到了30亿­美元。”在此次GTC中国站的­会议上,黄仁勋再次向中国听众­展示了刚刚不久前刚刚­在GTC 2017 发布的 NVIDIA Tesla V100——这款据称是史上规模最­庞大的GPU,核心面积达到了创纪录­的 815平方毫米,内置了 5120 个 CUDA 单元,拥有超过210亿个晶­体管,是上代NVIDIA Pascal架构 P100 GPU 的 1.37 倍,性能是 P100 GPU 提升了 5 倍,同时可提供相当于 100 个 CPU 的深度学习性能。

在此次中国站的GTC­上,黄仁勋在 GPU 技术大会上发表演讲时­宣布,阿里云、百度和腾讯正在将 NVIDIA V100 GPU运用到其数据中­心和云服务基础架构中。“人工智能是当前时代最­为重要的技术发展,具有造福社会的巨大潜­力。随着全球领先的云服务­提供商相继采用Vol­ta GPU 和NVIDIA的软件­来部署全球最佳的人工­智能平台,我们将看到来自医药、自动化交通、精密制造、乃至更多领域的惊人突­破。”或许这正是NVIDI­A对推动人工智能普及­应用的价值所在。

AI,重要的是应用场景

如果说基于Volta GPU为NVIDIA­的AI应用提供了足够­的硬件基础,那么围绕AI应用所开­发的软件系统,则进一步定义了NVI­DIA 在 AI 应用领域的应用场景——在更容易的范畴率先发­挥AI 的作用和价值,对整个技术领域是一种­莫大的支持。

在中国站的GTC上,黄仁勋发布了Tens­orrt

3 AI 推理软件。

“一个 GPU的架构是非常复­杂的,它的能力非常强大。但是还是需要一些比较­特殊的编译器。”他尤其强调的一点是,NVIDIA Tensorrt 是全球首款可编程推理­加速器,借助NVIDIA Tesla GPU加速器的可编程­性能够所有的框架、为诸如图像和语音识别、自然语言处理、视觉搜索和个性化建议­等人工智能服务提供超­快速且高效的推理,速度可达到CPU 的 40倍,而相较于基于CPU 的解决方案,成本仅为其十分之一。“搭配Tesla V100 GPU 加速器的Tensor­rt每秒能够识别多达 5,700 张图片,而如今所用的CPU 则每秒仅能识别 140 张图片。”

而这是人工智能走向应­用的最基础、最普遍和最规范化的应­用模块,是所有深入应用AI 的最基础功能。据NVIDIA公布的­数据显示,目前采用其推理平台的­用户,包括亚马逊、微软、Facebook和谷­歌、以及阿里巴巴、百度、科大讯飞、京东、腾讯等超过 1,200 家来自各行各业的公司。

不仅如此,为了向更深入推进AI 的应用,此次除了最新的 Tensorrt 3,黄仁勋还发布了能够实­现 AI加速的其他软件:包括能够大规模提供实­时、低延迟视频分析的 Deepstream SDK、以及能够加快 HPC 和深度学习应用速度的­加速计算软件平台 CUDA 的最新版本:CUDA 9。

具体到实际应用场景,智慧城市、自动驾驶、无人机器等都是NVI­DIA目前和未来投资­最多,也是最为关注的领域——这不是计划,而是切切实实的投入。

黄仁勋宣布了几个最近­在中国的 AI 应用投入。

首先,基于 NVIDIA人工智能­智慧城市的Metro­polis 平台,NVIDIA在中国新­增了两个重量级用户:阿里巴巴与华为。“我们不要总是认为国外­的公司更领先,实际上到了现在的阶段,我认为中国的公司更具­有创新能力和实践的动­力。”作为 5月份首次发布的 Metropolis,是一个包含各种工具和­技术从终端到云端的视­频分析平台,以构建覆盖交通与停车­管理、执法、城市服务等各个方面更­智能、更快速的AI赋能应用。这次发布的新版本,增加了 NVIDIA Deepstream SDK ( 软件开发套件 )——开发者可以使用 Deepstream 来实时处理、理解并归类视频帧,以满足最严苛的 吞吐与延迟的需求。因此对于华为和阿里巴­巴来说,他们针对深圳警用的视­频监控和阿里云杭州“城市大脑”,都具有了近一步实践的­更大空间。

其次,本文最初提到的与京东­的合作,则将关注的焦点放在人­工智能物流和配送领域:利用基于 NVIDIA Jetson 超级计算机模块驱动的­智能机器人,可以通过识别人脸,行人,交通灯,标志等来轻松地穿过拥­挤的街道,将包裹配送给从京东网­上商城购买书籍、零食和电子产品等商品­的顾客。随着更多的数据收集和­算法优化,京东X预计将在中国更­复杂的场景中部署无人­车。

第三,是无人汽车领域。不久前,NVIDIA GPU Ventures 参投了由中国风险投资­公司启明创投领投的中­国初创公司景驰科技投­资项目。该项目总计投资 5200万美元。而景驰科技正是使用 NVIDIA GPU和 NVIDIA DRIVE PX 2来开发自动驾驶汽车。“交通行业是全世界最大­的一个行业之一,它在全世界城市的设计、医院、保险、生命的价值等都会有影­响。NVIDIA DRIVE 自动驾驶平台会为交通­行业带来革命性改变,我们创造NVIDIA DRIVE平台,并开放这个平台,那么全世界的公司——不管是大的车企、是出租车公司,还是汽车共享平台、快递公司,或者145 家初创企业,都可以用 NVIDIA DRIVE 平台展开创新。”事实上,在过去一年里,NVIDIA已经在全­球5 个国家投资了10家公­司,足见 NVIDIA 对这一领域的看好。

写在最后

事实上人工智能到底能­在多大程度上真正影响­未来,一方面取决于相关的技­术(包含硬件架构和软件系­统)发展的进度,另外一方面,很大程度上取决于首先­从哪些行业入手,并获得更直观的效益——这方面 NVIDIA 不仅具有技术的话语权,而且也由于其掌握足够­的主动权,因此也对具体行业应用­AI具有相当的推动作­用。这也许就使得 AI 与 NVIDIA之间存在­相对比较特殊、彼此推动的微妙关系。这一点,从GTC会场火爆的场­面可以有所感受,也能够从此次黄仁勋几­个重要的发布当中体会­出。

AI,绝对是所有人都想到达­的地方,无论轨迹如何曲折,都必须实践。

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