神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時代！走進英特爾中國研究院探索人工智能+機器人
12月4日消息，今年對于人工智能關(guān)注還是比較活躍的，但很多用戶大多數(shù)對于人工智能理解還處于一個智能燈或者智能音響展現(xiàn)出來的智能模式，之所以造成用戶覺得適應(yīng)性很差。通過參觀英特爾中國研究院開放日，更清晰了解了真正的人工智能不止處于那些，庫卡機器人驅(qū)動器維修，還有更多的黑科技。這次參觀英特爾中國研究院，分享了整體定位、研究方向和創(chuàng)新機制，并展示了在人工智能、機器人、5G、虛擬現(xiàn)實等一系列前瞻科技領(lǐng)域的最新研究成果。英特爾研究院采取的是一種工業(yè)研究院模式，所謂工業(yè)研究院，以突破性的技術(shù)為指標，分為四大方向：電路和架構(gòu)研究、系統(tǒng)和軟件研究、安全和隱私研究、無線通訊研究。接下來人工智能+5G無線通訊等是未來的發(fā)展最重要的方向。
英特爾中國研究院院長宋繼強表示，英特爾中國研究院致力于打造世界一流的工業(yè)研究院，通過突破性的成果打造英特爾的創(chuàng)新引擎，保持英特爾的技術(shù)領(lǐng)先性。它不僅著眼于未來革命性的科技研究，工業(yè)機器人維修，還承載著將研究成果轉(zhuǎn)化至全球及中國本土創(chuàng)新產(chǎn)品的使命。我們既要作務(wù)實的探險家，又要作大膽的實踐者。面向未來，我們將始終秉承英特爾50年來推動摩爾定律的精神來加速推動創(chuàng)新，推動產(chǎn)業(yè)和社會向前發(fā)展，讓科技的進步普惠每一位世界公民。
中國區(qū)作為英特爾英特爾研究院在海外設(shè)立的三個地區(qū)性的研究機構(gòu)之一，KUKA機器人電路板維修，英特爾中國研究院（IntelLabsChina,ILC）目前主要聚焦于研究與未來自主系統(tǒng)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，包括人工智能算法、自主系統(tǒng)平臺和智能基礎(chǔ)設(shè)施三大部分。
人工智能算法從視覺到深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
英特爾中國研究院方向主要包括人臉識別技術(shù)、情緒識別、場景理解等技術(shù)以及深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)壓縮技術(shù)。基于先進的人工智能算法，開發(fā)了視覺內(nèi)容理解和視覺內(nèi)容創(chuàng)建能力，能夠創(chuàng)造前所未有的體驗。前瞻性的視覺理解、視覺認知主要涉及三個方面：人臉分析和情感識別；針對視覺識別高效的視覺壓縮；視覺、語言和知識融合。在此次開放日活動中，英特爾中國研究院的專家重點介紹了三個方面的最新技術(shù)進展：
第一方面，人臉分析及情感識別技術(shù)，主要應(yīng)用于無人駕駛的場景當中，基于英特爾實時人像風格遷移系統(tǒng)，英特爾中國研究院將多種藝術(shù)人像風格實時遷移到靜態(tài)的目標圖像以及動態(tài)的目標視頻中。該項技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用于AR/VR、在線直播、影視、多媒體社交等領(lǐng)域。
英特爾中國研究院還基于機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法開發(fā)了英特爾3D人臉面部表情捕捉技術(shù)。用于對視頻圖像進行智能分析與3D建模，不僅可以檢測與識別人臉，還能精準重建3D人臉，并實時跟蹤面部表情變化，將預(yù)先設(shè)計好的特效素材附著在3D人臉上并疊加到視頻中，從而實現(xiàn)逼真炫酷的臉部特效。
第二方面，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)壓縮技術(shù)，當前，深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域目前面臨的一大挑戰(zhàn)是，主流DNNs都是計算和存儲密集型的，這導(dǎo)致在邊緣和嵌入式設(shè)備的部署面臨巨大的挑戰(zhàn)。為此，英特爾中國研究院提出了從動態(tài)網(wǎng)絡(luò)手術(shù)DNS、漸進網(wǎng)絡(luò)量化INQ到MLQ多尺度編碼量化的低精度深度壓縮解決方案。通過這三部曲，可以獲得百倍DNN模型無損壓縮性能。根據(jù)AlexNet測試結(jié)果，該項簡潔的解決方案能夠超越主流深度壓縮方案至少一倍，在2/4-bit精度下達到超過100倍的網(wǎng)絡(luò)壓縮。
第三方面，多模態(tài)圖像視頻解析，如何自動生成視頻描述，大多數(shù)人們希望計算機在看到一段視頻的時候，可以根據(jù)視頻的內(nèi)容講故事。英特爾中國研究院率先提出了弱監(jiān)督視頻密集描述生成的方法，不需要訓(xùn)練數(shù)據(jù)對視頻中的不同事件和對應(yīng)區(qū)域進行分別標注，而僅僅使用標注員對視頻的一句話描述，就可以自動產(chǎn)生多角度的視頻描述，并且從中挑選出最具代表性的描述語句。這樣，計算機就不用人手把手教，而是可以做到舉一反三。
自主系統(tǒng)平臺助攻創(chuàng)造機器人面向服務(wù)型發(fā)展
英特爾中國研究院近兩年研發(fā)了以自主系統(tǒng)方向創(chuàng)造了機器人的英雄時代，智能機器人最核心的特點，它要有自主學(xué)習(xí)能力。根據(jù)這個方向，英特爾中國研究院推出了一套基于CPU+FPGA異構(gòu)計算的自主智能機器人開發(fā)平臺，HERO智能機器人開放平臺（HeterogeneousExtensibleRobotOpenPlatform）應(yīng)運而生，幫助研究人員基于此平臺進行開發(fā)。
這款HERO平臺需要滿足兩個條件，一是要支持實時的交互能力，二是因為它要支持機器人的一些新的研究算法，所以要能夠去對這種算法進行有效的加速。其次，它是英特爾中國研究院專為智能機器人（包括服務(wù)機器人、醫(yī)療機器人、自動駕駛汽車等）打造的一套低功耗、高性能、體積小的異構(gòu)系統(tǒng)平臺方案，同時能實現(xiàn)定位與導(dǎo)航，高江都運動規(guī)劃，雷達感知，自主避障等等。
在此方案中，CPU作為控制中心，與FPGA和其它專用加速器芯片（如Movidius的VPU）搭配，能夠提供高效的性能。整套HERO硬件系統(tǒng)采用了英特爾酷睿系列CPU，搭載英特爾Arria10GX系列1150型FPGA作為異構(gòu)加速器，能夠?qū)崟r處理大量數(shù)據(jù)并運行多種智能算法。同時，英特爾中國研究院宣布了合作計劃，攜手業(yè)界的平臺級、應(yīng)用級和生態(tài)級合作伙伴，通過研發(fā)合作、學(xué)術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)示范，共同打造一套完整、高效和開放的平臺，不斷擴展應(yīng)用場景，加速技術(shù)和產(chǎn)品的落地。
5G通信與計算相互融合加快智能設(shè)備發(fā)展
這主要面向保障未來大規(guī)模智能聯(lián)網(wǎng)設(shè)備順利工作的支撐技術(shù)，包括無線通信技術(shù)和智能存儲技術(shù)。實現(xiàn)了無線3DVR全景視頻采集播放系統(tǒng)，它主要適用于無線VR設(shè)備，用戶可以身臨其境地觀賞全景視頻，或者參與VR游戲互動。它使用了ISP總線同步相機快門，通過分布式構(gòu)架處理采樣圖像，同時利用光流法拼接全景視頻，并插值立體信息。該系統(tǒng)同時采用英特爾核心GPU高性能壓縮圖像，通過無線傳輸將主機渲染輸出到遠程終端，并利用OFFLOAD技術(shù)降低顯示延遲。有了這些技術(shù)，電視觀眾即使在家里也能感受到奧運會前排座席的觀賽體驗，或者選擇場館內(nèi)不同的觀賽角度。英特爾對于面向5G下一代通信網(wǎng)絡(luò)，借助通信與計算的融合打造高質(zhì)量的VR體驗。更希望通過計算和網(wǎng)絡(luò)的融合，以端到端方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴容，從而打造遠程沉浸式的互動體驗。
有了人工智能技術(shù)以及5G通信技術(shù)，英特爾提供了四大支持人工智能的芯片：
第一款，英特爾至強處理器，可用來擴展處理器，適合多種運算負載，加速服務(wù)端平臺。
第二款，英特爾Nervana處理器，可用來神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算加速器，它是以高密度、高擴展性、高內(nèi)存帶寬為特點去支持機器學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練，可以訓(xùn)練很大的廣度。