随(suí)着人(rén)工智能 (AI) 的(de)成(chéng)熟(shú),采用率继(jì)续增加。根据(jù)最近的研究,35% 的(de)组织正在使用人(rén)工智能,42% 的组织正在探索其潜力。虽然人工智能在云中得到了很好的理(lǐ)解并大(dà)量部署(shǔ),但它在边缘仍然处于(yú)萌芽状态,并面(miàn)临一些独特的挑(tiāo)战。
许多人全天都(dōu)在使用人工(gōng)智能,从汽车导航(háng)到跟踪步(bù)骤,再(zài)到与数字助理(lǐ)交(jiāo)谈。即使用户经(jīng)常在移动设备上访问这些服务,计算(suàn)结(jié)果仍(réng)然存在于人工智能的(de)云使用中。更具体地说,一个(gè)人请求信息,该请求由云中(zhōng)的中央学(xué)习模型处理,然后将结果发送回该人的本地设备。
与云(yún)端(duān) AI 相比,边缘 AI 的(de)理解和部署频率更低。从一开始,人工智(zhì)能算法和创新就(jiù)依(yī)赖于一个(gè)基本假(jiǎ)设——所有数(shù)据都可以(yǐ)发送到一(yī)个中心(xīn)位置。在这个中心位置,算法可以完全(quán)访问(wèn)数据。这使得算法能够像大脑或中枢(shū)神(shén)经系统一(yī)样(yàng)构建其智能,对计算和(hé)数据(jù)拥有完全的权限。
但(dàn)是,边缘的人(rén)工(gōng)智能是(shì)不同(tóng)的。它将智能分布(bù)在所有细胞和神经上。通过将(jiāng)智能推向边缘(yuán),我们赋予这(zhè)些边缘设(shè)备代理权。这(zhè)在医疗保健和工业制造等许多应用(yòng)和领(lǐng)域中(zhōng)至关重(chóng)要。
在边缘部署(shǔ)人(rén)工智能的原因
在边缘部署人工智能有三(sān)个主要原(yuán)因(yīn)。
保(bǎo)护(hù)个人身份信息 (PII)
首先,一些处理 PII 或敏感 IP(知识产权)的组织更(gèng)愿意将数据留在其来源(yuán)处——医(yī)院的(de)成像机(jī)器或工(gōng)厂车间的制造机器中。这(zhè)可以降低(dī)通(tōng)过(guò)网络传输(shū)数据时可能发生的“偏移”或(huò)“泄(xiè)漏”风险。
最小化带宽使(shǐ)用(yòng)
其次是带宽问题。将(jiāng)大(dà)量(liàng)数据从边缘传送到云端会(huì)阻塞网(wǎng)络(luò),在(zài)某些(xiē)情况下是不(bú)切实际(jì)的。健康环境中的成(chéng)像机器生成如此庞大(dà)的(de)文件以致无法将它们传输到云或(huò)需要(yào)数天才(cái)能完成传输的情况并不少见。
简单地在边缘处理数据会更有效,尤其是当洞察力(lì)旨在改进专有机器时。过去(qù),计算的移动(dòng)和维护难度要大(dà)得多,因此需(xū)要将这些数据移动到(dào)计算(suàn)位置(zhì)。这种范(fàn)式现在(zài)受(shòu)到挑战(zhàn),现在数据通常更重(chóng)要且更(gèng)难管理,导致(zhì)用例保证将计算移动到数(shù)据位置。
避免延迟
在边缘部(bù)署 AI 的第三(sān)个原因是延迟。互(hù)联网速度很(hěn)快,但不是实(shí)时(shí)的。如果存在毫(háo)秒很重要(yào)的(de)情况,例如(rú)协助手术的机械臂或时间敏(mǐn)感的生产线,组(zǔ)织可能会决定在边缘(yuán)运行 AI。
边缘人工(gōng)智能面(miàn)临的挑战以及如何解决这些挑(tiāo)战
尽管有(yǒu)这些好处(chù),但在边缘(yuán)部署 AI 仍然存在(zài)一(yī)些独特(tè)的挑(tiāo)战(zhàn)。以下(xià)是您应该考虑的一些(xiē)提示,以帮助应(yīng)对这些挑战。
模型训练的好与(yǔ)坏结(jié)果
大多(duō)数 AI 技术使用(yòng)大量数(shù)据来训练模(mó)型。然(rán)而,在(zài)边缘(yuán)的工业用例中(zhōng),这通常(cháng)会变得更加困难(nán),因为大多(duō)数制造(zào)的产品都没有缺陷,因(yīn)此被标记或注释为良好。由此产生的“好结果(guǒ)”与“坏结果”的不平衡使(shǐ)得模型更难学会识别问题。
依赖于没(méi)有上下文信息(xī)的数据分类(lèi)的(de)纯 AI 解(jiě)决方案(àn)通常不容(róng)易创建和部署,因为缺(quē)乏标记数据,甚至会发生罕见事件。为 AI 添加上下(xià)文(或称(chēng)为以数据为中心的(de)方(fāng)法)通常(cháng)会在最终(zhōng)解(jiě)决方案(àn)的准确(què)性和规模方面带来好处。事实(shí)是,虽然人工智能通常(cháng)可以取代人类(lèi)手动完成(chéng)的平凡(fán)任务,但在(zài)构建模型(xíng)时,它会极大地(dì)受益(yì)于(yú)人类的(de)洞察力(lì),尤(yóu)其是(shì)在没有大量数(shù)据可供使用的情况下。
从经验(yàn)丰富的(de)主题专家那里得到承诺,与构建算法的(de)数(shù)据科学家密切合(hé)作,为 AI 学习提供了一个快速启动。
AI 无法神奇地解决或提供(gòng)每个问题的答案
通常有许(xǔ)多(duō)步骤进入(rù)输(shū)出。例(lì)如,工厂车(chē)间可(kě)能有许多工作站,它们可(kě)能(néng)相互依赖。一个过程中工厂(chǎng)某(mǒu)个区域的湿度可(kě)能(néng)会影响稍后在不同区(qū)域的生产线中另(lìng)一个过程的结果(guǒ)。
人们通常(cháng)认为人工智能可以神(shén)奇地拼凑(còu)所有这(zhè)些关系。虽(suī)然在(zài)许多情(qíng)况(kuàng)下可以,但它(tā)也可能需要(yào)大量数据和很长时间来(lái)收集数据(jù),从而导致非常(cháng)复(fù)杂的算法(fǎ)不支持可解释性和更新。
人工智(zhì)能不能生(shēng)活在真空(kōng)中。捕捉这(zhè)些相互依赖关系将把边(biān)界从一个简(jiǎn)单的(de)解决方案(àn)推向一个可以随(suí)着时间和(hé)不同部署而(ér)扩展(zhǎn)的解决方案。
缺(quē)乏利益相关者的支持会限制人工智能的规模
如果组织(zhī)中的一(yī)群(qún)人对它的好处持怀疑态度,则(zé)很难在整个组织中(zhōng)扩展 AI。获得广泛(fàn)支(zhī)持的(de)最好(也(yě)许(xǔ)是唯一)方法是从一(yī)个(gè)高价值、困难的问题(tí)开始,然后用人工智能解决它。
在奥(ào)迪,我们考虑解决焊枪电极更换(huàn)频率的问题。但是电极成(chéng)本(běn)低,这并没(méi)有(yǒu)消除人(rén)类正在做的任何(hé)平凡的任务(wù)。相反,他们选择了焊接工艺,这是整个行业普(pǔ)遍(biàn)认同的难题(tí),并通过(guò)人工(gōng)智能显着提高了工(gōng)艺质量。这激(jī)发(fā)了整个公(gōng)司工程师的想象力,他们研究如何在其他流程中使用人(rén)工(gōng)智能来提高效率和质(zhì)量。
平衡(héng)边缘(yuán) AI 的优势和挑战
在边缘部署 AI 可以帮助组织及其团(tuán)队(duì)。它(tā)有可(kě)能将设施转变为智能边缘,提高质量,优化制(zhì)造过程,并激励整个组(zǔ)织的(de)开发(fā)人(rén)员和工程师探(tàn)索(suǒ)他们如(rú)何整合人工智能或(huò)推进人工智(zhì)能用例,包括预测(cè)分析、提高效率的建议或异常检测。但(dàn)它(tā)也带来了新的挑战。作为一个行业,我们必须(xū)能够在部署它的同时减少延(yán)迟、增加(jiā)隐私、保护 IP 并保(bǎo)持网络平(píng)稳运行。