2023年11月22日,由Excelpoint世健冠名,聯(lián)合ADI推出的與非網(wǎng)第二屆“AI機器人技術論壇”,在線成功召開。
隨著AI、機器學習、深度學習等技術在眾多領域得到廣泛應用,新一輪科技革命正在醞釀中。機器人產(chǎn)業(yè)也是如此,在AI賦能之下,機器人產(chǎn)業(yè)在自動化、智能化方面呈現(xiàn)出巨大潛力。
全球機器人市場主要以工業(yè)機器人、服務機器人為主,我國機器人市場以工業(yè)機器人為主。根據(jù)中國電子業(yè)協(xié)會和IFR預測,2022-2024 年間工業(yè)機器人市場規(guī)模將以CAGR為15%的速度增長,服務機器人、特種機器人市場規(guī)模增速將高于工業(yè)機器人,兩者CAGR在該期間將分別達到 25%、24%。特別是在智能化、通用化、人形化趨勢下,AI 大模型“智力加持”的通用人形機器人將會引領新的應用潮流。巨大的市場機遇面前,現(xiàn)存的技術趨勢和發(fā)展值得關注。
本次論壇上,ADI高級工程師辛毅、成都鉑貝科技有限公司總經(jīng)理瀟齊、安霸半導體技術(上海)有限公司研發(fā)總監(jiān)錢豪、AI算法專家牛亞運,分享了最新的研究、實踐和洞察。與非網(wǎng)資深行業(yè)分析師張慧娟分享了《2023年AI機器人產(chǎn)業(yè)報告》。
《2023年AI機器人產(chǎn)業(yè)報告》發(fā)布
根據(jù)對與非網(wǎng)用戶的調研,工業(yè)機器人和家用機器人的增長潛力最被看好。在未來的發(fā)展方向方面,用戶認為將主要集中于四大方向:人機協(xié)作,高精度、高速度,多樣化應用場景,自主學習和自適應能力。
針對AI機器人主控芯片使用情況的調研顯示,以CPU、FPGA、DSP等為主,其次還包括MCU、GPU、PLC等,實現(xiàn)對機器人的良好控制。
面對通用大模型的發(fā)展趨勢,該報告指出,大模型將進一步提升AI機器人的四方面能力:結合大數(shù)據(jù)+強算法+大算力,進一步強化基礎能力;實現(xiàn)更高級別的智能水平;有望重塑AI機器人決策執(zhí)行機制;能夠更好地泛化到多種場景。
ADI:超低功耗邊緣AI助力智能應用實踐
AI與IoT正在走向深度融合。由于智能聯(lián)網(wǎng)設備要進行大量的矩陣運算,這對設備的存儲空間、計算能力、數(shù)據(jù)交互速度和成本都提出了更高要求,只有部署在云端的大型服務器才能勝任。但IoT設備之間的互聯(lián)需要電池供電,設備之間數(shù)據(jù)的流通也不能完全依賴云端,因此IoT應用亦需要低功耗和低成本,這為AI和IoT技術的融合帶來了挑戰(zhàn)。
ADI中國高級工程師辛毅以《ADI超低功耗邊緣AI解決方案:助力智能應用實踐》為主題進行了分享。他表示,針對上述痛點,ADI致力于將AI和IoT兩者優(yōu)點相結合,實現(xiàn)在IoT設備的邊緣端執(zhí)行AI推理任務,讓設備能夠在本地自行做出運算和決策,而不是非要連接互聯(lián)網(wǎng)。與云端AI相比,邊緣AI具備實時性好、帶寬資源要求低、隱私性高等特點,同時也具備與云端AI相同的AI共性特征。
以ADI的邊緣AI解決方案MAX7800X系列為例,由兩個微控制器內核(ARM Cortex M4F和RISC-V)與一個卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)加速器構成,該架構針對邊緣進行了高度優(yōu)化,數(shù)據(jù)的加載和啟動由微控制器內核負責,而AI推理由卷積神經(jīng)網(wǎng)絡加速器專門負責。基于兩個硬件的分工合作,MAX7800X系列既不需聯(lián)網(wǎng),也支持電池供電,從而滿足了邊緣AI的要求。
阿木實驗室:無人機系統(tǒng)架構與開源助力高效開發(fā)
阿木實驗室是成都鉑貝科技有限公司旗下的品牌,致力于為機器人研發(fā)提供開源軟硬件工具,讓研發(fā)更高效。成都鉑貝科技有限公司總經(jīng)理瀟齊在本次論壇上,以《無人機系統(tǒng)架構與開源》進行了主題分享。
據(jù)瀟齊介紹,無人系統(tǒng)一體解決方案主要包含開源視覺感知、開源自主無人機路徑規(guī)劃、開源飛行控制系統(tǒng)及數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)。整體方案從視覺感知、控制到仿真,構建了一套完整的無人機研發(fā)體系,配套開源的生態(tài)體系,可高效推動項目及產(chǎn)品的快速落地。
其中,各個軟件模塊的輸入輸出數(shù)據(jù)流,主要包含無人機的大腦和小腦,大腦包含視覺感知和路徑規(guī)劃,小腦飛控主要負責控制電機等執(zhí)行機構,維持飛機平衡。
目前,阿木實驗室圍繞小腦飛行控制、大腦路徑規(guī)劃、大腦視覺感知等都推出了相關的開源項目,并有多種智能機器人整機開發(fā)平臺。通過集成自主定位、視覺、路徑規(guī)劃和目標識別模塊等關鍵算法和功能,阿木實驗室希望為開發(fā)者提供開源、智能的無人機探索解決方案,助力開發(fā)者更為高效的開發(fā)創(chuàng)新。
安霸:AI SoC如何鑄就機器人大腦和眼睛
安霸半導體技術(上海)有限公司研發(fā)總監(jiān)錢豪,以《AI SoC如何鑄就機器人大腦和眼睛》進行了主題分享。他表示,機器人+時代來臨,智能機器人正引領全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,未來機器人將愈加智能和靈活,從單一感知向全域感知、從感知智能向認知智能、從單機智能向集群智能的方向演進。而基于AI SoC的人工智能技術,可以顯著增強機器人的功能,使機器人具備感知、決策等能力,讓機器人看得更清、看得更懂。同時,使機器人變得輕量化、低能耗,還可以降低機器人的使用成本,促進機器人的普及。
錢豪認為,結合高性能AI處理器和圖像信號處理器的AI SoC,需要具備四大特性:第一,安全性、穩(wěn)定性、可靠性;第二,高性能、低功耗;第三,軟件高度兼容性;第四,簡單成熟的工具。安霸的低延時高質量圖像抓取和處理方案,采用流式架構實現(xiàn)了芯片內部高速緩存,帶來了高效率和性能。其要點在于:數(shù)據(jù)直接傳給算法加速引擎,實現(xiàn)零拷貝;多尺度金字塔圖像生成,無需涉及其他硬件資源;ISP設計為多級、基于切片,用于低延遲處理。
此外,搭配高性能算法加速引擎,可以支持神經(jīng)網(wǎng)絡算法加速、傳統(tǒng)算法加速、多種量化類型、以及非結構化稀疏加速。再輔以統(tǒng)一的SDK及工具鏈架構、硬件信息安全引擎等核心技術,通過強大的本地技術支持,安霸希望幫助用戶加速開發(fā)、打造高效的方案,為本土機器人市場帶來優(yōu)秀的產(chǎn)品方案。
大語言模型的發(fā)展和展望
AI算法專家牛亞運分享了大語言模型的發(fā)展、應用和未來展望。他從大語言模型的四個階段展開,介紹了統(tǒng)計語言模型、神經(jīng)語言模型、預訓練語言模型以及大型語言模型。
當前,大語言模型展現(xiàn)了驚人的涌現(xiàn)能力,這些能力對于復雜任務性能至關重要,使得AI算法具有前所未有的強大和有效。牛亞運指出,大語言模型訓練需要大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和分布式并行訓練的廣泛實踐經(jīng)驗。為了開發(fā)能力強大的大語言模型,研究人員必須解決復雜的工程問題,與工程師合作或成為工程師。
結合大語言模型當前的應用場景,如醫(yī)療保健、法律、金融、代碼編程、教育以及科學研究等,牛亞運分析了大語言模型的技術特點和應用潛力。在對未來的展望中,他指出了大語言模型的六大方向,包括:第一,在理論和原理方面一致的理論解釋;第二,模型架構方面,面臨效率問題等挑戰(zhàn),需要改進來支持任務專業(yè)化和數(shù)據(jù)更新;第三,模型訓練需要充分利用計算集群資源、改進調優(yōu)策略來提高模型效果;第四,模型利用需要更靈活的提示機制;第五,安全和對齊;第六,應用和生態(tài)系統(tǒng),為眾多應用提供強大能力,探索AGI的發(fā)展。