機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)主題月，了解一下

何為機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)主題月？

伴隨著人工智能技術(shù)的突破，機(jī)器人作為人工智能重要的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，已開始展現(xiàn)出極速發(fā)展之勢。機(jī)器人創(chuàng)新生態(tài)自創(chuàng)立以來，就致力于建立一個(gè)覆蓋國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新交流平臺(tái)，幫助生態(tài)伙伴通過交流互動(dòng)，了解行業(yè)新趨勢，技術(shù)新資訊，更好地助力自身業(yè)務(wù)發(fā)展。

從本月開始，機(jī)器人創(chuàng)新生態(tài)公眾號(hào)策劃了“機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)主題月”專題，在7月到12月這6個(gè)月的時(shí)間里，我們將以“智能視覺、智能語音、自主定位導(dǎo)航、ROS、機(jī)器人核心模塊以及機(jī)器人應(yīng)用”這6個(gè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)為主題展開策劃，每個(gè)主題都將為大家奉上技術(shù)解讀以及大量應(yīng)用案例分析，幫助大家從點(diǎn)到面深入全面了解最新的技術(shù)及應(yīng)用趨勢。

如何參與

我們歡迎生態(tài)伙伴參與到主題月的交流和探討中來，如果您有關(guān)于以上6大主題的技術(shù)、產(chǎn)品及應(yīng)用案例推薦，歡迎將技術(shù)、產(chǎn)品或案例信息發(fā)送至 xiang.junx.kong@intel.com

機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)主題月，第一個(gè)月聊視覺

有調(diào)查顯示，人類對(duì)世界的認(rèn)識(shí)及感知，有80%的信息來自于視覺，因此對(duì)視覺信息的搜集與處理，將成為人工智能下一階段最重要的技術(shù)引擎。通過對(duì)視覺信息的采集，再運(yùn)用人工智能對(duì)圖形圖像做精準(zhǔn)地比對(duì)分析，經(jīng)過計(jì)算機(jī)的深度學(xué)習(xí)、理解和思考之后，人們便能以立體顯示方式，創(chuàng)造更完美、更真實(shí)的圖像信息。

近年來，對(duì)于人臉識(shí)別、圖片搜索引擎、醫(yī)療診斷、智能駕駛、娛樂營銷等智慧城市建設(shè)的多個(gè)領(lǐng)域來說，機(jī)器視覺技術(shù)都是不可或缺的，計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)正在成為我們?nèi)粘Ｉ钪械臄?shù)十億設(shè)備的標(biāo)配。讓設(shè)備具備類似于人類的視覺與智能，是計(jì)算領(lǐng)域的下一波重大進(jìn)步。未來3年，我國機(jī)器視覺市場將保持高速增長，2020年市場規(guī)模有望突破50億。面對(duì)如此龐大的市場規(guī)模和客觀的增速，越來越多的企業(yè)開始啟動(dòng)自己在視覺處理方面的研發(fā)和布局。視覺處理單元（VPU）也越來越受到業(yè)界的青睞。

VPU的優(yōu)勢何在？

視覺處理單元（VPU）針對(duì)視覺處理應(yīng)用而設(shè)計(jì)，在性能、功耗和功能性方面都有特別的強(qiáng)化，使之更貼近于實(shí)際的應(yīng)用需求，其設(shè)計(jì)兼顧到多種用途，專門為視覺處理進(jìn)行硬件系統(tǒng)的優(yōu)化。其實(shí)VPU也是一個(gè)SoC，內(nèi)部集成有多個(gè)主控RISC的CPU、許多硬件加速器單元和矢量處理器陣列，專門為視覺海量像素設(shè)計(jì)的高性能影像信號(hào)處理器(ISP)，以及豐富的高速外圍接口。在保證強(qiáng)大性能和功能的前提下，VPU采用更先進(jìn)的集成電路工藝，大大縮小了芯片的尺寸，并結(jié)合有效的技術(shù)手段，降低各個(gè)運(yùn)算單元的功耗。

VPU中的網(wǎng)紅級(jí)產(chǎn)品

英特爾去年推出了一款名為Intel? Movidius? Neural Compute Stick(NCS)，即神經(jīng)元計(jì)算棒，在市場上引發(fā)了非常熱烈的反響，這款產(chǎn)品內(nèi)置了Movidius? Myriad? 2視覺處理單元，其低至1W的功耗以及U盤形態(tài)所帶來的便捷性，讓廣大開發(fā)者愛不釋手。同年英特爾發(fā)布了 Movidius Myriad X 視覺處理單元（VPU），這是首個(gè)配備了專用 Neural Compute Engine（神經(jīng)計(jì)算引擎）的視覺處理單元，可以將低功耗的高端人機(jī)智能計(jì)算能力提供給邊緣設(shè)備。Google Clips自動(dòng)攝像機(jī)和今年冬奧會(huì)上的Shooting Star無人機(jī)編隊(duì)，使用的都是Intel? Movidius? VPU哦。

Intel? Movidius? 神經(jīng)計(jì)算棒

2017年7月，英特爾推出了一款名為Movidius? Neural Compute Stick(NCS)，即神經(jīng)元計(jì)算棒的U盤產(chǎn)品，售價(jià)近600元。這是一款可以為機(jī)器的深度學(xué)習(xí)“加血”并提供本地化代碼運(yùn)行支持的產(chǎn)品，它支持進(jìn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原型構(gòu)建和調(diào)優(yōu)，USB 外形可輕松連接至現(xiàn)有主機(jī)和原型構(gòu)建平臺(tái)，而視覺處理單元 (VPU) 可為機(jī)器學(xué)習(xí)提供低功耗推理引擎，它可支持原型構(gòu)建和調(diào)優(yōu)流程，進(jìn)行CNN 快速部署，顯著加速邊緣推理開發(fā)。

如果用一句話總結(jié)來說，這款神經(jīng)計(jì)算棒的優(yōu)勢是低功耗，其低功耗VPU結(jié)構(gòu)無需云連接即可提供全新嵌入式引擎，它可以在不到1瓦的工作功率下運(yùn)行一個(gè)經(jīng)過完全訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在不增加耗電和主機(jī)處理器壓力的情況下，賦予機(jī)器的深度學(xué)習(xí)能力，并能提升某些人工智能項(xiàng)目的計(jì)算、運(yùn)行能力。

這款神經(jīng)計(jì)算棒在人工智能項(xiàng)目開發(fā)者中頗受歡迎。Doctor Hazel 是舊金山 2017 年黑客馬拉松活動(dòng)中一項(xiàng)值得關(guān)注的項(xiàng)目，由英特爾? 軟件創(chuàng)新者 Peter Ma 和 Ethos Lending 工程副總裁兼 Doctor Hazel 創(chuàng)始人 Mike Borozdin 共同開發(fā)。Doctor Hazel 是一種基于人工智能 (AI) 技術(shù)的實(shí)時(shí)皮膚癌篩查服務(wù)，它依靠大量的圖像來區(qū)分皮膚癌和良性病變。這個(gè)項(xiàng)目就運(yùn)用了Movidius? 神經(jīng)計(jì)算棒，它支持在無法立即訪問互聯(lián)網(wǎng)的情況下進(jìn)行皮膚篩查工作。

Intel? Movidius? Myriad X VPU 搭載神經(jīng)計(jì)算引擎

英特爾 Myriad X, 第三代VPU視覺處理單元在計(jì)算機(jī)視覺和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理應(yīng)用中提供了世界領(lǐng)先的性能。Myriad X可以提供超過4 TOPS 的總體性能表現(xiàn)。其微型的尺寸和板載處理能力非常適合自主設(shè)備解決方案。除了神經(jīng)計(jì)算引擎，Myriad X通過如下方式獨(dú)特地實(shí)時(shí)整合了成像、視覺處理和深度學(xué)習(xí)推理：

1、專為深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供高達(dá)1TOPS的計(jì)算能力：在高速和低功耗條件下運(yùn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)計(jì)算引擎使得Myriad X架構(gòu)能夠?yàn)榛谏疃葘W(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理提供1 TOPS的計(jì)算性能。

2、硬件編碼器：硬件編碼器可以在30 Hz（H.264 / H.265）和60 Hz（M / JPEG）幀速率下支持4K分辨率。

3、可編程128位VLIW向量處理器：通過為計(jì)算機(jī)視覺工作負(fù)載而優(yōu)化的16個(gè)向量處理器可以靈活地同時(shí)運(yùn)行多個(gè)成像和視覺應(yīng)用流水線。

4、增加可配置的MIPI通道：通過其一套豐富的接口和16個(gè)MIPI通道，可以把多達(dá)8個(gè)高清RGB攝像頭直接連接到Myriad X，從而支持最高每秒7億像素的圖像信號(hào)處理吞吐量。

5、強(qiáng)化的視覺加速器：利用超過20個(gè)硬件加速器來執(zhí)行光流和立體深度等任務(wù)，而不需要額外的計(jì)算開銷。

6、2.5 MB的多核異構(gòu)同質(zhì)片上內(nèi)存：集中化的芯片內(nèi)存架構(gòu)最高支持每秒450 GBytes的內(nèi)部帶寬，通過盡量減少芯片外部數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)而最小化數(shù)據(jù)訪問的延遲并降低功耗。

Movidius? Myriad? X視覺處理單元（VPU），進(jìn)一步完善了英特爾的端到端人工智能產(chǎn)品組合，為無人機(jī)、機(jī)器人、智能攝像頭和虛擬現(xiàn)實(shí)等各種產(chǎn)品提供更多自主功能。