「人工智能创业30人」云天励飞陈宁:人工智能15小时内解救被拐卖儿童丨附视频

人工智能人物专访
亿欧
许伟军
2017-03-08 20:34
[ 亿欧导读 ] 芯片和软件设计不一样,软件有一个BUG还可以回来调试,但是芯片至少要9-10个月的周期,设计回来有一个BUG就废了,就是一块石头。一个亿的投入白费了,几十人几百人的研发投入打水漂。
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“2017年1月的一个晚上,大概12点半,我和我的创始人正在讨论一些问题,突然听到外面乱哄哄的,后来发现12楼着火了。而我们在17楼,就从消防通道往下冲,整整冲了5层。现场非常重的浓烟,当我们从浓烟里冲出来的时候,两个人整个已经成了黑人一样,可以说是连滚带爬冲出来的,一起经历过生死。”云天励飞CEO兼联合创始人陈宁接受亿欧采访时说。

陈宁博士是原中兴通讯IC技术总监,带领过400多人的芯片研发团队。他还是“千人计划”国家特聘专家,国侨办“重点华侨创业团队”带头人。2014年8月,陈宁创立云天励飞。

云天励飞是一家主打智能视频与图像识别的AI创业公司,自主研发AI芯片DeepEye,业务聚焦平安城市,目前已经与华为合作拿下深圳龙岗区的人工智能安防项目。

人工智能在这个时间点做平台不成熟,AlphaGo下一场棋电费高达上千美元

做平台是基于一些技术底层原理比较稳定和成熟的情况下所进行的商业模式创新,或者从一个成熟的技术链条中提炼出一个平台性质的技术层,可以去服务更多的企业。但是,在这个时间点,AI还没进入到通用人工智能时代,目前阶段不适合做平台。

“作为业内的创业者,我们要清晰地认识到AI在技术上还有很大的局限性。人工智能的硬件平台效率相对非常低的。比如AlphaGo去年3月战胜了李世石,大众认为人工智能已经超越了人类最强的大脑,但是他们没有看到在过去几年的训练过程中,AlphaGo使用了1920个CPU和280个GPU,这么海量的硬件平台只是承载一项围棋比赛,而且它训练过程中单独一盘围棋的电费就高达上千美元。人工智能商用化仍面临诸多障碍。”陈宁说。

人工智能今天的硬件水平可能相当于50多年前在个人电脑发明之前的水平,如果拿当时的电脑运行现在智能手机一款最简单的APP,可能需要一层楼的计算机群。所以人工智能在大规模的产业化上面还是存在非常大的瓶颈,尤其在芯片硬件平台的效能上面。

即便是在相对成熟的人脸识别技术上,它仍有非常多需要不断改进的地方,例如人们戴墨镜、戴口罩、或夜间出行等情况下的一些识别,还需要长期的技术打磨。而且,人工智能仍然缺乏一个通用、相对稳定的技术标准,市场也需要挖掘,在这个时候去做平台是不成熟的。

端到云的解决方案是视觉人工智能的必经路线,安防行业最有清晰刚需

众所周知,很多人工智能是通过云端、云计算的处理方式,比如NVIDIA的GPU,解决了统一的海量计算问题。

但是视觉计算必须通过一个端到云的解决方案,必须在前端(即视频的采集端)做本地的智能化分析。

这就需要用到芯片技术,用低功耗、低成本的芯片,能够不仅“感”而且“知”,不仅收集信息,还能理解信息的内容,把特征提取出来,然后再传到云端,云端再针对规则化的特征进行集中化的处理。

“端到云的解决方案是视觉人工智能必经的路线。”陈宁说。

人工智能是行业的解决方案,而不是一个消费类的产品。安防行业是最有清晰的刚需的行业,比如全国的监控摄像头,每天收集海量的信息,已经超越了我们目前监控设备处理的能力范围,所以基于人工智能的对视觉信息的处理是一个刚性的需求,而安防行业最核心的需求就是找人。

打造“算法+芯片+数据”的闭环生态:降低成本,更容易规模化、产业化

“‘算法+芯片+数据’的闭环生态是我们的核心竞争力。近年来由于人工智能的普及和海量的资本投入,以及深度学习的开源平台,让深度学习切入的门槛逐步降低,大家在算法上差距其实不大。我们是国内唯一一家同时拥有算法、芯片和数据三个要素的公司。”陈宁说。

同时,算法、芯片和数据之间又能形成有机的迭代。

目前,云天励飞的业务主要聚焦在平安城市的安防领域,通过协助客户采集数据,从这些数据中提炼出被标注的数据库,反过来反哺和训练深度学习的算法,不断优化和迭代算法的精准度。

在算法和芯片的设计过程中,他们又做了结合,这样可以提升芯片的运算能力,同时降低算法的复杂度。总之,从算法,芯片,海量数据,再回到优化算法形成有机的闭环,并不断迭代升级。

“云天励飞的核心是有一个芯片级的解决方案,这样可以降低对服务器的硬件平台需求,这种整体的解决方案能将芯片的性能提高两个数量级,而且成本更低,更容易规模化、产业化,而规模越大,就可以采集到更多的数据。”陈宁说。

CPU、GPU、FPGA、ASIP、ASIC,从通用到专用的芯片大剖析

CPU、GPU、FPGA、ASIP、ASIC这些芯片从通用性到专用性依次增强,面向行业应用的效率从低到高依次增强,灵活性从高到低依次减弱。以下进行详细分析:

CPU的通用性最高,但是CPU面向深度学习的效率低;GPU的通用性更低,但是它面向深度学习的效率更高,面向图形加速的效率更高,通用性受到局限。很多的控制单元的运行在CPU上,而运算是在GPU上。

FPGA是随着深度学习的技术兴起,深受大家关注的芯片。它可以用底层的硬件语言重新编辑逻辑门、电路。面向一个特定的算法和应用的时候,FPGA的效率会再提升一个数量级,但是它的编程复杂,而且要编辑逻辑电路,让它的灵活性受限。

ASIP是云天励飞采用的芯片设计方式,它是一种定制处理器的技术路线,即开发一套面向深度学习的指令集,全新定制一个可编程的处理器IP,它的灵活性可以依然保留。而且还可以在ASIP处理器上开发深度学习算法,当你的算法发生变化的时候,同样可以通过这上面的编程重构,重新修正函数,实现新的算法。它也具备灵活性,同时又具备高效率。它比CPU、GPU更加专用,主要面向深度学习模型里面的通用计算类型,比如卷积,FIR滤波器,它是高效性和灵活性之间最佳的平衡点。

ASIC是纯硬件加速的一个方案,是当你的算法固定了,参照具体的算法做芯片的方式,而不像ASIP是提炼出来共性的操作和运算。ASIC是通过算法去设计一个IP、芯片,它的专用性、效率会最高,功耗最低,芯片的面积也最小,但是它的灵活性也最差。

“在不同的行业,不同的技术、方向,发展的不同阶段,这里面几种方式应用场景不同。”陈宁解释。

比如在通信行业,因为它已经非常国际化标准化,算法也相对稳定,ASIC是更加主流的方式,低功耗、低成本而且高效。

但是在人工智能的早期阶段,更多的是用CPU验证一些方法,因为它非常灵活,可编程实现的代价非常小,高级语言就可以快速地实现。

深度学习推出以后,这些算法体系,算法类型非常适合在GPU上进行海量的数据训练,GPU非常适合做深度学习的后台训练。

训练好一些数据之后,要求更快地进行计算,FPGA进来了,它效率高,加速的性能更高。

“芯片是我们的核心竞争力,我们不卖芯片,不做芯片平台。目前主要做解决方案,而且在选择行业切入时,这个行业要对芯片有足够量的需求,因为芯片的投入非常大,比如人脸识别的芯片,一个芯片大概要一个亿的投入。”陈宁说。

做AI芯片每一步都是坑,出一个BUG毁一亿

“一个芯片团队需要10-15个子团队,每一天的磨合交流需要10-15个步骤。”陈宁说。

从算法、系统架构、硬件架构、硬件验证、软件架构设计、软件的开发、集成的测试到芯片的后端设计等,做AI芯片有一系列非常复杂的步骤。另外,还要设计芯片硬件语言,再把这些硬件语言放到一个硅片上,看最终输出结果怎样,电路线怎么走,尤其是针对几十亿几百亿的电路怎么布局……设计完了之后还要跟芯片的代工厂商沟通,要知道这里面有什么IP,需要补充什么IP。产品出来之后,还要抽样测试芯片的良品率和功能点,再返回到研发团队,最后还要做外场测试。

“整个的流程走下来,如果算法团队只是搞纯算法的,对硬件、芯片没概念,这个芯片也是搞不好的。而且,人工智能是一个全新领域,目前全球的深度学习学者同时有芯片概念的屈指可数。要有跨界的思维和十几个团队长期的磨合,才有可能造出来一个高效率的AI芯片,同时如果你只懂芯片的指令集、架构,完全不理解算法,不理解应用场景,设计出来的芯片肯定是一个块头很大、功耗很高、成本昂贵的芯片。如果没有商用化芯片的经验,上去就来做芯片,基本上几十上百人的团队先交五年学费。”陈宁说。

“芯片和软件设计不一样,软件有一个BUG还可以回来调试,但是芯片至少要9-10个月的周期,设计回来有一个BUG就废了,就是一块石头。一个亿的投入白费了,几十人几百人的研发投入打水漂。”

利用人脸识别技术在15个小时内解救被拐卖儿童

说到创业过程中最快乐的一件事时,陈宁说:“其实每天都是快乐的,因为每天都会遇到新的问题,新的问题是最能够刺激我们的想象力和创造力的。比如说犯罪预测,有的客户陆陆续续了解和熟悉了云天励飞的技术系统之后,就会提出科幻里面的一些概念:犯罪预测。在几个月之前我们就开始去做一些这方面的研究,其实就是基于海量数据挖掘一些线索,再设定一些行为规则,我们其实现在可以做到一定的阶段,去进行一些行为的预测。”

此外,人脸识别技术还能够帮助公安部门解救被拐卖儿童,抓捕犯罪分子。

举个例子。2017年1月26日下午16时,深圳龙岗区的一个派出所接到报警,有一个群众说他的一个三岁孩子走失了,怀疑被人拐卖。该区派出所派出了精干的警力,启动安检侦查机制,从视频监控调取到了孩子被一个中年妇女带走的全过程,并通过视频监控捕捉到了这名女性的正面清晰照。再通过人脸识别比对的技术,锁定身份,发现嫌疑人是带着小孩搭乘火车潜逃去了武汉。

然后,公安民警马上和铁路部门取得联系,对该名嫌疑人进行布控。1月27日凌晨6时,公安部门在武汉武昌火车站将犯罪嫌疑人抓获,并解救出来被拐卖小孩。随后民警搭乘最早的航班,把嫌疑人押解回深圳,并将被拐的小孩平安地交回到父母手里,整个过程不超过15个小时。

“我们现场做技术支持的工程师感到非常强烈的社会荣誉感。包括我们整个公司的整个团队都有感觉非常自豪。其实我们每天都在经历着类似的事情,截至目前,云天励飞已帮助公安部门破解数起儿童拐卖案,以及500多起盗窃和刑事案件。”陈宁说。


研究报告分享

10月12日,亿欧智库,联合阿里研究院、微链共同出品《AI商业化“二次革命”的产业落地——2017中国AI投资市场研究报告》。报告从三大产业链层次和18个重点行业,到投资机构市场布局和巨头企业投资战略,报告深入探索AI各投资领域的变化趋势,总结AI投资市场主要“玩家”投资规律。

阅读报告请点击:《AI商业化“二次革命”的产业落地——2017中国AI投资市场研究报告》

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