提到人工智能大家想必已经是听过很多次了,但是我们对于与人工智能有着密切联系的嵌入式技术恐怕知之甚少。人工智能简单来说,它是一门研究、开发用于模拟、延伸、和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的新的技术科学。而嵌入式则是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。例如一款智能音箱,它的硬件上有各种音响专用功能、可裁剪、耗能低等,这就是应用了嵌入式技术;而它的一系列语音识别和控制,就运用了人工智能的技术。可以说智能音箱就是嵌入式与人工智能“软硬结合”的代表之一。
1、人工智能
人工智能的概念是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,简单的说就是我们看到的那些智能机器人,智能家居这些,这些都是人工智能。所说的人工智能,就是以人工方式实现人类智力的替代。人类智力有“思维”与“行为”两种方式。“思维”是大脑的独立思考,“行为”是人类个体与客观世界的交互状态,除了思考还要有对外部世界的感知与控制。
2、嵌入式
嵌入式本身是一个技术的统称,就是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
简单的说就像我们用的手机一样,有各种功能,可剪裁,电池可拆卸,耗能低等等,这就是应用了嵌入式,就像手机,手机是应用了嵌入式技术,智能家居的各个节点是嵌入式技术,可能家里的空调、洗衣机、电视机、微波炉都是嵌入式技术完成的,他们统称被称为智能设备,所谓的智能设备就属于人工智能的范畴啦。
3、嵌入式与人工智能关系
人工智能不可能没有嵌入式,换句话说,人工智能的出现是因为嵌入式的飞速发展与物联网相结合。物体联网的时代公司会搜集到大量的数据,比如某个地域的人睡眠时间习惯,吃饭时间习惯,喜欢吃哪类食物的习惯,统统会被上传到云端,此时人们就可以进行进一步的分析,这就是大数据的形成,有了大数据的铺垫,就可以让机器人有决策有判断,甚至拥有自己的性格,人工智能的领域庞大涵盖学科众多,应用范围也很多。人工智能与嵌入式系统的关系,可用苏轼《题西林壁》的诗句来形容,即“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。不识庐山真面目,只缘身在此山中”。长期以来,形形色色的人工智能就在我的周围,我们却视而不见。可以说嵌入式开启了人工智能的进程,我们所做的一切都是人工智能的那些事儿。人工智能的终极目的是实现人类智力的替代,思维是大脑独立的思考,行为是个体与客观世界的交互。现在的人工智能大多属于前者(思维),siri、阿尔法狗都是典型代表。要实现人工智能的行为,必须使用嵌入式系统,这就是现在所说的强人工智能与弱人工智能。人工智能是基础的技术资源,它改变人们的思维与生活方式、变革社会的巨大潜力。从更大的格局看,万物智联时代正在到来,未来将从“以设备为中心”进步为“以用户为中心”、“以数据为中心”。
有人很不容易理解嵌入式开发,我们再延展说下,举个栗子对比下你就好理解了:拿电脑做对比。电脑也有自己的处理器,就是cpu,比如酷睿i几几的,电脑也有自己的操作系统,比如windows mac linux等的。嵌入式产品,对应的就是自己的嵌入式操作系统和嵌入式处理区。两个产品差异是什么,就是电脑啥都干,做设计的用,做视频的用,做行政的用,都用。但嵌入式产品,是专用,一般只用来干几样事儿,甚至一样事儿。比如智能手机能干的事儿比较多,但上面说的那些终端,干的事儿就简单很多。
嵌入式开发与人工智能的关系,我们可以这么说:一个智能终端,要处理接受到的信息并执行,需要嵌入式技术,如果要处理接受信息并智能化的学习执行,那就需要人工智能技术,所以嵌入式人工智能技术,就是让嵌入式的终端更智能化的技术。
当然,前面只是几句简单的讲解,人工智能的概念其实比较复杂,领域庞大,涵盖学科众多,应用范围广。我们所说的人工智能,是以人工方式实现人类智力的代替。人类智力有“思维”“行为”两种方式:“思维”是大脑的独立思考,“行为”则是人类个体与客观世界的交互状态。可以说人类智力除了思考,还要有对外部世界的感知与控制。我们所熟知的AlphaGo仅仅只实现了前者,它在围棋对决中,还需要有代理人将它的思维能力转为下棋的行为。而要去实现人工智能行为方式,我们就需要用到嵌入式系统。
人工智能不可能没有嵌入式开发,就好像人不可能依赖大脑就能与客观世界进行互动一样。可以说,嵌入式开启了人工智能的进程,要实现人工智能的行为,也必须使用嵌入式系统。目前阶段,人工智能的目标并不是让机器模拟人的全部行为,而是在某些特定领域超过人类专家的水平,让机器有能力高效地解决专业问题,对人类提供实用的服务,这种人工智能,我们将它称为:弱人工智能。我们所熟悉的Siri、AlphaGo等智能化工具,即MCU基础上的嵌入式应用系统,就是很好的例子。它们已经有了40多年的历史。可以骄傲地说,单片机、嵌入式系统开启了人工智能的历史进程。
嵌入式开发与人工智能的相结合,让嵌入式人工智能行业垂直领域应用上具备了巨大的潜力。零售、交通运输、自动化、制造业、农业等各行业中,都已经出现了嵌入式人工智能的身影。而驱动市场的主要因素,是嵌入式人工智能技术在各种终端用户垂直领域的应用数量不断增加,对终端消费者体验服务不断改善。当然,嵌入式人工智能市场的发展也受到IT基础设施完善、智能手机及智能穿戴式设备普及的影响。随着自然语言处理的技术不断精进而驱动消费者服务的成长,以自然语言处理(NLP)应用市场占嵌入式人工智能市场的大部分,而汽车信息通讯娱乐系统、嵌入式人工智能机器人及支持嵌入式人工智能的智能手机等领域,也在技术潮流的带动下,蓬勃发展。我们已经可以预见到,嵌入式人工智能将会是下一个时代技术热点。