2021年10月21日--人工智慧與機器學習主宰了現今的科技世界,對於未來的影響力更是指日可待。無論是企業界、學術界、乃至於我們的生活周遭,在 AI、ML 的幫助下,整個大環境無不朝著更便利、更智慧的方向邁進。本次演講從技術面、企業面、與教育面等三大面向,分享 Edge AI 如何與 CPU、GPU、NPU 相互搭配、面對各種迎面而來的挑戰,構築未來的 AI 世界。
與談人:
• Arm 應用工程總監徐達勇
• Facebook AI Research 部門李憲信博士
• 國立成功大學 敏求智慧學院林偉棻博士
Arm:異質運算趨勢
1) 沒有一體適用的運算架構:AI無所不在,應用場域包括智慧家庭、智慧城市,智慧醫療、智慧工廠等,以裝置來說,從最小的智慧感測器到雲端,都有AI的應用。不同的裝置對 AI 運算效能需求與功耗限制就不同,很難有一體適用的架構可以滿足所有裝置的要求。
2) 特定運算需求增加:不同的應用需要不同的處理器,CPU、GPU、NPU、MicroNPU 等,這就是特定處理器或特定運算。從系統和工作負載的角度,在不同的應用場景下,找到最優化的架構、最合適的處理器配置。
3) 開發人員需要快速移植演算法:開發人員需要很快將它們的創意演算法,快速的移植到不同的硬體上,因此 Arm 也提出了各式開源的工具與軟體架構,例如 SDK Arm NN、運算函式庫,以及為 Cortex-M 使用的 CMSIS NN,幫助開發人員極大化 AI 的效能。
AI Edge 面臨的挑戰
成功大學:學術界的角度,是專注於在 AI 的應用以及它底層的運算。AI 應用相當碎片化,各行各業都加入了 AI 的元素,但每個應用的情境、場景和需求的條件不一。因此學生應該具備哪些不同知識領域和基礎能力,好讓他們足以因應 AI 領域的發展,這是教育場景中面臨的挑戰之一。
Facebook:Edge AI 是面對使用者的部分,但今天的運算模型已經延伸至整個雲端。從業界角度特別重視幾項需求:一、延遲性,當有工作負載要求進來時會怎麼反應,尾遲延(Tail Latency)的表現如何。二、效率,從資料中心到使用者的 Edge 端,效率都是重要考量,也和如何降低功耗有關。三、隱私保護,當許多 edge 裝置傳輸許多資料到雲端進行運算,如何透過法律與技術層面,確保資訊的安全也相當重要。
AI 倫理的兩難和相關人才的培育
Arm:去年八月Arm 曾委託 MIT Technology Review Insight團隊,就 301 位企業高階主管進行訪問,其中一個題目問到「在 AI 世界最擔心的事」。受訪者表示他們最擔心 AI 技術被惡意使用。因此,資訊安全與隱私權的保護相當重要,其次是 AI 技術必須避免偏見,第三 AI 技術要能保護人身安全。此外,AI 應用的責任歸屬也需要更進一步的規範,例如 AI 機器故障、執行錯誤指令後的責任歸屬,都值得探討。
在 AI 人才培育方面,除了AI 本身的專業學習之外,培養不同領域的 domain knowledge 也很重要,也就是博雅學習或者人文方面的學習。其次是產業接軌,將 AI 應用到例如不同產業領域如醫療、或者社會科學研究。Arm 經常與學校或者與 Maker 合辦活動,讓學生或開發人員可以儘早了解產業脈動。
成功大學:AI 倫理是我們教學的一環。從教學目標與角度來看,我們重視的是跨領域的學習以及系統整合能力。敏求學院的學生來自不同背景,他們希望學習 AI 的知識與技術,帶回到自己的領域應用,但這也增加教學上的挑戰。對有電資背景的學生,目標放在培養跟 AI 產業的整個技術開發,做研究與實作上的接軌;沒有電資背景的學生,則會針對 AI 應用層面做較多方面的探討與知識教學。
學院也對社會人文的關懷議題非常重視,AI 道德議題是我們研究領域中重要的題目。例如自駕車,產業發展在前,法規監管在後,很容易產生爭議。在學校已經有許多相關課程,希望透過不同角度的討論,能夠提供更多的看法,當制定法律時,可有一個較為持平且有效的解決方法。
Facebook:Facebook 是個社群平台,與AI結合後,希望能夠解放資訊與知識,讓資訊與知識在人際間更暢通。但 AI 一旦被用在反向的目的,就成為有心人士的武器,用來打壓反對的聲音。因此Facebook也運用 AI 去除這些數以百萬計的假帳號。但現在還有深度造假(Deep Fake)這類技術,可以無中生有。因此,也需要更高的 AI 技術,將這些深度造假的內容找出來。其他包括仇恨言論的判斷,文字加上圖片的綜合理解能力,以及如何預防 AI 傷害人類等等,這些題目都很困難,不是單靠技術就可以解決。
人才教育部分,首先是應該將 AI 看成是未來最重要的一個技能,應該在各系加入 AI、機器學習的課程。把 AI、Machine Learning 當作一個工具,幫助學生未來在各個專長領域裡的應用。同時,也建議學校裡要提供使用 AI 的新手規範,讓年輕人面對即將來臨的 AI 世代,了解如何應對它對工作、政治、環境污染、甚至對人類的影響。這個技術將與社會科學有越來越多的結合。
對未來十年AI社會的想像
Facebook:從社會層面看,在AI提供人們越來越多便利後,許多工作正在消失,我們是否準備好因應那樣的未來社會。從技術層面看,人們未來的互動方式除了在實體世界,也將包括一個虛擬世界,運用社群平台,加上終端裝置和 AR、VR、雲端運算,促進更多在不同地方的人可以一起互動。樂觀的想,未來生活將是非常豐富;另一方面,AI 將帶來許多新的問題,現在就必須預想解決方式。
成功大學:AI 已經在教育現場產生影響。全世界各國基本上都已經把 AI 列為在課綱,或是各級學校教學的重點。對於 K12 以下的學生或一般民眾, 教育重點是希望所有人,漸漸地開始有 AI 素養,培養與 AI 共處的能力跟良好的心態,以及對於AI世界產生的各項社會議題、人文關懷以及道德議題,都能夠有所了解。
Arm:AI 技術發展得非常快速。AI 的應用,例如實境跟虛擬的結合,天上飛的無人機,地上跑的自駕車,不到 10 年大家都可以看到這些技術。但無論什麼樣的應用,最基本的就是它的運算能力需要能滿足應用的需求。運算能力不只是在 IP 上或是 SoC 上的進步,也包含製程、材料,及各個不同領域的貢獻,才能推動 AI 技術的進步。
關於 Arm
做為運算及連網革命的核心,Arm 的技術正改變著人們生活及企業運作的方式。Arm 先進的低功耗處理器設計與軟體平台,已促成 2,000 億顆晶片的先進運算,我們的技術安全地驅動包含感測器、智慧型手機甚至於超級電腦等各式應用的電子產品。Arm 攜手超過 1,000 家的技術合作夥伴,將前端的設計、安全、管理,全面應用在從晶片至雲端所有連結 AI 運算的領域。
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