随着人(rén)工智能 (AI) 的成熟,采用率继续增加。根据最近的(de)研究,35% 的(de)组(zǔ)织正(zhèng)在使用人工智能,42% 的组织正在(zài)探索其潜力。虽然(rán)人(rén)工智能在云中得到了很好的理(lǐ)解并大量(liàng)部署,但它在(zài)边缘仍然处于萌芽状态,并面临一(yī)些独特的挑战。
许多(duō)人全天都在使用人(rén)工智能,从汽(qì)车导航(háng)到跟踪步骤,再到(dào)与(yǔ)数字助理(lǐ)交谈。即使用(yòng)户经常在(zài)移动设备上访问(wèn)这些(xiē)服务,计算结果仍然存(cún)在于人工智能的云使用中。更(gèng)具体(tǐ)地说,一个人请求信息,该请求由云中的中央学(xué)习(xí)模型处理(lǐ),然(rán)后将结果发送回(huí)该人的本地设备。
与云端 AI 相比(bǐ),边缘 AI 的理解(jiě)和部(bù)署频率更低。从一开始,人工智能算(suàn)法和创新就依(yī)赖于一个基本假设——所有数据都可(kě)以发送到一(yī)个(gè)中心(xīn)位置。在这个(gè)中心位(wèi)置,算法可以完(wán)全(quán)访(fǎng)问数据。这使得算(suàn)法能够像大脑或中枢神经系统(tǒng)一样构建其智(zhì)能,对计算和数据拥有完(wán)全的权限。
但是,边缘的(de)人工智(zhì)能是不同的。它(tā)将(jiāng)智能分布在(zài)所有细胞和神经上(shàng)。通过将(jiāng)智能推向边缘,我们赋予这些边(biān)缘设备代理权。这(zhè)在医疗(liáo)保(bǎo)健和工(gōng)业制造等许多应用和领域中至(zhì)关(guān)重要。
在(zài)边缘部署人工智能的(de)原因
在边缘部署人工(gōng)智能有三个主要原因。
保护个人身(shēn)份信息 (PII)
首先,一(yī)些处(chù)理 PII 或敏感 IP(知(zhī)识产(chǎn)权)的组织更愿意将数据(jù)留在其来(lái)源(yuán)处(chù)——医院的成像机器或工(gōng)厂车间的制造机器中。这(zhè)可以降低(dī)通过网络传输数(shù)据时(shí)可(kě)能(néng)发生的(de)“偏移”或“泄漏”风险(xiǎn)。
最(zuì)小化带宽使用(yòng)
其次是带宽问题。将(jiāng)大量(liàng)数(shù)据从边(biān)缘传(chuán)送到云端会(huì)阻塞网络,在某些情况下是不(bú)切(qiē)实际(jì)的。健(jiàn)康环境中的成像机器生(shēng)成如此(cǐ)庞大的文(wén)件以致(zhì)无法将它们传输到(dào)云或需要数(shù)天才能完成传(chuán)输的情况并不少见(jiàn)。
简单地在(zài)边缘处理数据会更有效(xiào),尤其是当洞察力旨在(zài)改(gǎi)进(jìn)专有机器时(shí)。过去,计算的移动和(hé)维护难度要(yào)大得多,因此需要将这些数据移动(dòng)到计算位置。这种范式现在受到挑(tiāo)战,现在数据通常更重要且更难管理,导致用例保证将计算移(yí)动(dòng)到(dào)数据位置。
避(bì)免(miǎn)延迟
在边缘部署 AI 的第三个原因是延(yán)迟。互联网速(sù)度很快,但不是实时的(de)。如果存在毫秒很重(chóng)要的情况,例如协助手术的(de)机械臂或时间敏(mǐn)感的生产线(xiàn),组(zǔ)织(zhī)可能会决(jué)定在边缘运行(háng) AI。
边缘人工智能面临的挑(tiāo)战以及如何解决这些挑(tiāo)战
尽管有这些好处,但在边缘部署 AI 仍然存在一些独(dú)特(tè)的挑战。以(yǐ)下是(shì)您应该考虑的(de)一些(xiē)提(tí)示,以帮助应对这些(xiē)挑战。
模型(xíng)训练的好与坏结(jié)果
大多数 AI 技术使用(yòng)大量数据来(lái)训练模型。然而(ér),在边缘的工业用例中,这通常会变得更加困难,因为大多数制造的(de)产品都没有(yǒu)缺(quē)陷,因此被标记或注(zhù)释为良(liáng)好(hǎo)。由(yóu)此产生(shēng)的“好结果”与(yǔ)“坏结果”的不平衡使得模型更难学会识别问(wèn)题。
依赖于没有上下文信息(xī)的数据分类(lèi)的纯 AI 解决方(fāng)案通常不容易创建和部(bù)署,因为缺乏标记数据,甚(shèn)至会发生罕见(jiàn)事件。为 AI 添加上下文(或(huò)称为以数据为中心的方法)通(tōng)常会在最终解决(jué)方案的(de)准确性和规(guī)模方(fāng)面带来好处。事实是,虽(suī)然人工智能通(tōng)常可以取代人类(lèi)手动完成的平凡任务,但在构(gòu)建模型时,它会极大地受益于人类的洞察力,尤其是在(zài)没有大量数据可(kě)供使用的情况下。
从(cóng)经验丰(fēng)富(fù)的主题专家那里(lǐ)得(dé)到承诺,与构建(jiàn)算法的数据(jù)科学家密切合作,为 AI 学习提(tí)供了(le)一个快(kuài)速启动(dòng)。
AI 无法神奇地解决或提供每个问(wèn)题的答案
通常(cháng)有许多步骤(zhòu)进入输出(chū)。例如,工厂车间可能有许(xǔ)多工作站,它们(men)可能相互依赖(lài)。一(yī)个过程中工(gōng)厂某(mǒu)个区域的湿度(dù)可能(néng)会影响稍后(hòu)在不(bú)同区域的生(shēng)产线中(zhōng)另一(yī)个(gè)过程的结果。
人(rén)们通常(cháng)认为人工智能(néng)可以神奇地拼凑所有这些关系。虽然在许(xǔ)多情况下可以,但它(tā)也可能需要大量数据和很长时间来收集数据,从而导致非(fēi)常复杂的(de)算法不支持可(kě)解释性和更新。
人(rén)工智能(néng)不(bú)能生活在真空中(zhōng)。捕捉这些相互依(yī)赖关系将把边(biān)界从一个简单的解决方案(àn)推向(xiàng)一个可以随着时间(jiān)和不同部(bù)署而(ér)扩展的解决方案。
缺乏利益相关者的支持会限制人工(gōng)智能的规模
如果组织中的一群人对(duì)它(tā)的好处持怀疑(yí)态度,则(zé)很难在整(zhěng)个组织中扩展(zhǎn) AI。获得广泛支持(chí)的最好(hǎo)(也许是唯一)方法是从一(yī)个高价值、困难的问题(tí)开始,然后用人(rén)工智能解决它。
在奥迪,我们考虑解(jiě)决焊枪电极更(gèng)换频率的问题。但是电(diàn)极成本低,这(zhè)并没有消(xiāo)除人类正在做的任何平凡的任务。相反,他们选择了焊接工艺(yì),这(zhè)是整个行业普遍认同的难题,并通过人工智能显(xiǎn)着提(tí)高了工艺质(zhì)量。这激发了整(zhěng)个公司工程师的想象力(lì),他们研(yán)究(jiū)如何在其(qí)他流程中使用人工智能来(lái)提高效率和质量。
平衡边缘 AI 的优(yōu)势和(hé)挑战
在边缘部署 AI 可以帮助组织及其团队。它有可能将设施转变为智能边缘,提高(gāo)质量(liàng),优化制造过(guò)程,并激(jī)励整个组(zǔ)织的开发人员和工程师探索(suǒ)他们如何整合人工智能或推进人(rén)工智能用例,包(bāo)括(kuò)预(yù)测分析、提高效(xiào)率的建议(yì)或异常检测。但它也带来了(le)新的挑战。作为一个(gè)行业,我(wǒ)们必须能够在部署它的同时(shí)减(jiǎn)少延迟、增加隐(yǐn)私、保护 IP 并保持网络(luò)平(píng)稳运行(háng)。