智能计算开启崭新生活序幕

  次阅读 来源:互联网(转载协议) 2012-07-20 08:15 我要评论(0)

  摘要:本文将主要讨论的是智能计算其中的一种,即基于互联的嵌入式系统计算技术带给整个生活的变革以及对技术的需求。

  计算能力,一直伴随着社会的不断前行而发展,并且逐渐成为影响社会发展非常重要的决定力量。早期的计算是冰冷的,能够清脆歌唱的算盘终究不过是被操控的棋子;电子管时代的计算是孱弱的,庞大的身躯掩盖不了内心的单薄;晶体管时代的计算是孤独的,不断增强的能力到头来也只能孤芳自赏。而当计算插上互联的翅膀,有生命的计算终于出现。

  智能计算的概念

  智能计算(Intelligence computing),是个非常广泛的概念,任何与智能扯上关系的词,都是从人工智能这个大概念下衍生出来的,即让机器具有人一样的思考能力。智能是个体有目的的行为、合理的思维,以及有效的适应环境的综合性能力。人工智能是相对于人的自然智能而言,用人工方法和技术,模仿、延伸和扩展人的智能。

  理论上的智能计算,是以连接主义的思想为主,并与模糊数学和叠代函数系统等数学方法相交叉,形成了众多的发展方向。人工神经网络(ANN)、遗传算法、演化计算、人工生命、生态计算、免疫信息处理、多主体系统等都可以包括在智能计算中。

  连接主义,或智能计算与分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence, DAI)是密不可分的。人们在研究人类智能行为中发现,大部分人类活动都涉及多个人构成的社会团体,大型复杂问题的求解需要多个专业人员或组织协作完成。“协作”是人类智能行为的主要表现形式之一,分布式人工智能正是为适应这种需要而兴起的。尤其是随着计算机网络、计算机通信和并发程序设计的发展,分布式人工智能逐渐成为人工智能领域的一个新的研究热点,作为人工智能的一个分支,DAI主要研究在逻辑上或物理上分散的智能动作者如何协调其行为,即协调协调它们的知识、技能和规划,求解单目标或多目标问题,为设计和建立大型复杂的智能系统或计算机支持协同工作提供有效途径。分布式系统的本质决定了它是复杂的、非线性的、通过各子系统间的协同达到更高有序态的系统。

  智能计算的各领域用不同方式实现了连接主义的计算,即:研究简单个体如何在简单交互规则指导下,构成具有复杂智能行为的高层系统。由此带来各种算法的统一特点,如社会性、并行性、单元的智能性、开放性等。换个通俗点的说法,智能计算就是一个基于连接的开放式计算系统。

  在本文中,我们将主要讨论的是智能计算其中的一种,即基于互联的嵌入式系统计算技术带给整个生活的变革以及对技术的需求。关于这种智能计算的模型,并无一个明确的公论。从另一个角度,我们审视IBM提出的“智慧的计算”的模型,也可以大致规划出这样类似的模型。  

  “智慧的运算”(Smarter Computing)是综合IT基础架构领域内诸多先进技术和最新发展趋势而得到的综合技术体系,具有自动、整合、安全的特点。它包含大规模数据整合、优化的系统,以及云计算等新兴服务交付模式。“智慧的运算”包含大规模数据整合,开启全新洞察;优化的系统,满足特定工作负载的独特需求以及云计算模式,高效实现服务交付转型、创造全新业务模式。以此嵌套我们今天的智能计算模型,大体的结构包括:终端的嵌入式处理平台在一定指令控制下工作;各种有线/无线或者板级的传输方式用以传输数据信息及返回指令;数据中心进行数据收集、数据整理及挖掘,并最终将带有一定智能分析之后的指令传回终端。

  嵌入式系统到智能系统的转变

  伴随着连接技术的繁荣,现在业界一个重要的趋势就是从原有的计算机向计算能力的转变,亦即现在不再拘泥于某个设备,而是更加强调计算能力的存在。这一趋势从各个方面都影响着我们的生活,并由此趋势诞生了各种各样新的产品,例如数字标牌、信息亭以及一些基础设施相互连网的设备。最关键的是不同设备,它本身具备计算能力,另外一方面,它们是相互连接在一起的,给我们提供了新的机遇和新的需求。

  嵌入式系统已经广泛应用于整个电子产业中,涉及从控制到计算等各种处理应用,嵌入式系统加上连接能力,就组成一个小型的智能系统。所谓智能系统,是指那些安全的、连网的可以进行远程管理控制的系统。根据这样一个定义,目前全球有超过18亿个智能系统,占主要电子系统设备出货量的19%。随着智能系统市场的高速发展,它在2015年将超过所有出货系统的三分之一。

  智能系统主要有两大类,第一类就是强调个人体验,包括零售业、医疗、汽车等方面的应用。第二类涉及到提高生产效率,包括通信基础设施应用,例如很多无线通信商都将英特尔的产品应用到无线接入网络;包括机器人、智能机器人在内的工业控制应用;包括配电站在内的智能电网应用;高速铁路的控制系统。

  面对这样一个智能系统,市场面临巨大的转变,一方面它给我们提供许多的机遇,即需要将连网能力附加到我们的嵌入式设备上,包括能够提供新的体验,具备云连接的能力,带来全新的应用和服务。另一方面,从安全的角度看,它也提出了一些挑战。

  英特尔架构事业部副总裁兼智能系统事业部总经理唐迪曼总结了业界现在呈现出的五大发展趋势,以推动那些不具备连接能力的嵌入式系统向我们有连接能力的智能系统的转变。

  第一,用户体验。就个人体验来说,在生活中一些推动计算能力的设备发生了很大的变化。随着现在人们生活中越来越多地使用智能手机、平板电脑,以及对其他各类设备的要求,包括信息亭、数字标牌、消费终端设备等,因此产生了各种各样的需求。对于开发人员而言,在设计下一代嵌入式设备的时候,他就要更多考虑到消费者个人的体验。

  第二,云连接。与云的可连接性为嵌入式系统提供了很多新的机遇,一些以前难以想象的应用和服务,所谓能够实现云端的连接成为可能。比如说可以在车上实时更新交通路况,比如说可以在数字标牌上实时更新展示的信息,或者说只要按一个按钮,就可以在全国范围内同时控制电子广告牌上的内容。那么这种云的连接能力,一方面能够给我们提供全新的业务模式,另外一方面也能够将工作效率提升到一个全新的水平。

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