随着人工智能 (AI) 的成熟,采用率继续增(zēng)加。根据最近(jìn)的研究,35% 的组织正在使用人(rén)工智(zhì)能,42% 的组织正在探(tàn)索(suǒ)其潜力。虽然(rán)人(rén)工智(zhì)能在云(yún)中(zhōng)得到(dào)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,并面临一些独特的挑战(zhàn)。
许多人全天(tiān)都在(zài)使用人(rén)工智能,从汽车导航到跟踪步(bù)骤(zhòu),再到与数字助(zhù)理交谈。即使(shǐ)用户经常在移动(dòng)设备上访问这些服务,计算结果仍然存(cún)在(zài)于人工智能的云使用中。更具体地(dì)说,一个人请求信息,该请求由云中的中央学习模(mó)型处理,然后将结(jié)果发送(sòng)回(huí)该人的本地设备。
与云(yún)端 AI 相(xiàng)比,边(biān)缘 AI 的(de)理解和部署(shǔ)频率更低。从一开始,人工智能算法和创新就依赖于一个基本假设——所有数据都可以发送到一个中心位置。在这个(gè)中心位置,算法可以完全访问数据。这使得算法能够(gòu)像(xiàng)大脑或中枢(shū)神(shén)经(jīng)系统一(yī)样构建其智能(néng),对(duì)计(jì)算和数(shù)据拥(yōng)有完全的权限。
但是,边缘的人工(gōng)智能是(shì)不(bú)同(tóng)的。它将智能分布在所有细胞和神经上。通过将智能推向(xiàng)边缘,我们赋予这些边缘设备代理权。这在医疗保健和工业制(zhì)造等许多应用和领(lǐng)域中至关重要。
在(zài)边缘部署人工智能的原(yuán)因
在边缘部署人工智能有三个主要原因。
保护个人身份信息(xī) (PII)
首(shǒu)先,一些处理 PII 或(huò)敏感 IP(知识产权)的组织(zhī)更愿意将数据留在其来源处——医院的(de)成像机器或(huò)工(gōng)厂车间的制造(zào)机器中。这可以降低通(tōng)过网络传输数据时可能发生的(de)“偏移(yí)”或“泄漏”风险(xiǎn)。
最小化带宽使用
其次是带(dài)宽问题。将大量数据从边缘传送到(dào)云端(duān)会阻(zǔ)塞(sāi)网络,在某些(xiē)情况下是不(bú)切实际的。健康(kāng)环境(jìng)中的(de)成(chéng)像机器生成如此庞大的文(wén)件以致无法(fǎ)将它们传输(shū)到云或需要数天(tiān)才能完成传输(shū)的(de)情况并不少见。
简单(dān)地在边缘(yuán)处理数据会更有效,尤其是(shì)当洞察(chá)力旨(zhǐ)在改进专有机(jī)器时。过去,计算的移动和维(wéi)护难度要大得多,因(yīn)此(cǐ)需要将这些数据移动到计算(suàn)位置。这种范(fàn)式现在受(shòu)到挑战,现在数据(jù)通常(cháng)更重要且(qiě)更难管理,导致用例保证将计(jì)算移动到数据位置。
避免延迟
在边缘部署 AI 的(de)第三(sān)个原因是延(yán)迟。互联网(wǎng)速度很快(kuài),但不是实时的。如(rú)果存在毫秒很(hěn)重要的情况,例如协助手术的机械臂或时间敏感(gǎn)的(de)生产(chǎn)线,组织可能(néng)会决定(dìng)在边(biān)缘运行(háng) AI。
边缘人工智能面临的挑战以及如何(hé)解决这(zhè)些挑战
尽管(guǎn)有这些好处,但(dàn)在(zài)边(biān)缘部署 AI 仍然存在一些独特的挑战。以下是您应该考虑的一(yī)些提示(shì),以(yǐ)帮助应对这些挑战。
模型(xíng)训练(liàn)的(de)好与坏结果
大(dà)多数 AI 技(jì)术使用(yòng)大量数据来(lái)训(xùn)练模型(xíng)。然而(ér),在边缘的工业用例(lì)中,这通常会(huì)变(biàn)得更(gèng)加困难,因为大多数(shù)制(zhì)造的产品都没有缺陷,因此被标(biāo)记(jì)或(huò)注释为良(liáng)好。由此产生的“好结果”与“坏结果”的不平衡使得模型(xíng)更难(nán)学会识别问题。
依(yī)赖于没有上下文信息的(de)数据分类的纯 AI 解决方案通常不容易(yì)创建和部(bù)署,因为缺乏标记数据,甚至会发生罕(hǎn)见事件。为 AI 添(tiān)加上下文(或称为以(yǐ)数据为中心(xīn)的(de)方法)通常(cháng)会在最终解决方案的准确性和规模方面带来好(hǎo)处。事实是,虽然人工智能(néng)通常可以取代(dài)人类手(shǒu)动完成的平凡任务,但在构建模型时,它会极大(dà)地(dì)受益于人类的洞(dòng)察力,尤其是在没有大量数据可(kě)供使(shǐ)用的(de)情况下。
从(cóng)经验丰富的主题(tí)专家那里得到(dào)承诺(nuò),与构建算法的数据(jù)科学家密切合作(zuò),为 AI 学习提供了一个快速启动。
AI 无法神奇地解决或提供每(měi)个问(wèn)题的答案(àn)
通常有许多步骤进入输出(chū)。例如,工厂车间可(kě)能有许多工作站,它(tā)们可能相(xiàng)互依赖(lài)。一(yī)个过程中(zhōng)工厂某(mǒu)个区(qū)域的湿度可能会(huì)影(yǐng)响稍后在不(bú)同区域(yù)的生产线中另一个(gè)过程(chéng)的(de)结(jié)果。
人们通常认为人工智能可以(yǐ)神奇地拼(pīn)凑所有这些关系。虽然在许多情况下可以,但它也可能需(xū)要大量数据和很长时间来收集数据(jù),从而导致非常复杂(zá)的算法不(bú)支持(chí)可解释(shì)性和(hé)更新。
人工智能不能(néng)生活(huó)在真(zhēn)空中(zhōng)。捕捉这些相(xiàng)互依赖关系(xì)将把边界从一个简单的解决方案(àn)推向(xiàng)一个可以随(suí)着时间和不同部署(shǔ)而扩展的解决方案。
缺(quē)乏利益相关者的支持(chí)会限制人工智能(néng)的规模
如果组织(zhī)中的一群人对它的好处持(chí)怀疑态度(dù),则很难在整个(gè)组(zǔ)织(zhī)中扩展(zhǎn) AI。获得广泛支持的最好(也许是唯一)方法是从一个高价值(zhí)、困(kùn)难的问题开始,然(rán)后用(yòng)人(rén)工智能(néng)解决它(tā)。
在奥迪,我们考(kǎo)虑(lǜ)解决(jué)焊枪电(diàn)极更换频率的问(wèn)题。但是电极成本低,这(zhè)并(bìng)没(méi)有消除人类正在做的任何(hé)平凡的任务。相反,他们选择(zé)了焊接工艺(yì),这是整个行业普遍(biàn)认同的难题(tí),并通过人工智能(néng)显着提高了工艺质量。这激发了整个公司工程(chéng)师的想象力,他们(men)研究(jiū)如(rú)何在其他流(liú)程中使用人工智能来提高效率(lǜ)和(hé)质量。
平衡边缘 AI 的优势和挑战
在边缘部署 AI 可以帮助组织及其团队。它(tā)有可能将设施转(zhuǎn)变为(wéi)智能边缘,提高质量,优化制造(zào)过程,并激(jī)励整个(gè)组织的开发人员和工程师探(tàn)索他们(men)如何整合人工智能或(huò)推进人工(gōng)智能用例,包括(kuò)预测分析、提(tí)高效率的建议或异常检测。但(dàn)它也带来了新的(de)挑战。作为(wéi)一个行业,我们必须能够在部署它(tā)的同时减少(shǎo)延迟、增加隐(yǐn)私、保护 IP 并保持网络平稳运行。