深度学习推动机器视觉识别技术已发展到新阶段
近年来在机器人行业出现了许多有关机器视觉的新技术，尤其是在物体检测识别方面，如何让机器人真正实现“开眼看世界、看懂世界”已成为各家视觉设备厂商角力的战略重心。
深度学习技术推动机器视觉识别技术发展到了新的阶段。基于对图像和视频大数据的高强度训练，深度学习算法通过不断学习复杂物体检测和分类技术，帮助机器视觉系统获取更多的知识和经验，最终达到自主和准确识别出对象。具体到机器人应用，可实现表计读数、OCR、视觉测量与定位、缺陷检测分类、刀闸状态识别等功能。
深度学习的应用场景广阔，其背后的技术支撑却并没有那么简单。机器视觉系统要求在短短几秒内处理大量的信息，其背后是大量的计算，计算能力的高低直接决定着机器视觉的水平。例如，如果把训练视频帧率从30提高到3万，深度学习的算力就需要提高1000倍。
“作为数字经济和新基建的重要生产力工具，机器人市场呈现喷薄爆发的态势，而机器人的视觉计算、深度学习不断对算力提出更高的需求，传统CPU和GPU已无法满足，我们推出速度快、能耗低、价格低的TPU，可以说是响应市场对更好AI芯片的呼唤。”比特大陆AI产品线高级总监汤炜伟表示。
比特大陆专注人工智能芯片
作为一家领先的算力芯片企业，比特大陆拥有全球先进的7nm制程设计能力，是世界上少数有能力开发云端人工智能芯片的公司之一，产品主要聚焦于区块链和人工智能。在人工智能领域，比特大陆已成功推出四款人工智能芯片BM1680/BM1682/BM1880/BM1684及系列人工智能产品，包含AI计算模组、AI计算加速卡、AI计算盒等。目前，比特大陆AI芯片及系列产品已在各地城市大脑建设中发挥重要作用，且广泛应用于人脸识别、视频结构化、城市大脑、智慧政务、智能安防、智能交通、智慧电力能源、新零售等人工智能场景。
以比特大陆最新的AI芯片算丰BM1684为例，它具备单芯片32路1080P的H264/H265解码能力，支持960帧每秒1080P视频解码，峰值性能达17.6T INT8算力，而典型功耗仅16W，适合深度学习领域的专用张量加速计算。以BM1684 为核心，比特大陆还研发出不同形态的人工智能加速产品（SM5/SC5/SC5+/SE5）。其中，SC 系列产品主要部署在云端计算集群中，用以视频处理和分析；SM 系列产品为高密度计算模块，可进行神经网络推理计算，部署于边缘或者定制化设备。SE5是完备功能的AI计算盒，面向边缘计算，具备独立操作系统并提供AI分析能力。
深度学习赋能机器视觉
以往，受限于算力，深度学习在通用性、灵活性和适应性上要差很多，造成机器视觉识别度不高、准确度不高等问题。比特大陆研发的AI芯片及软件工具链极大提升了算力，可大幅拓宽机器人应用场景。
汤炜伟介绍，基于自研AI芯片和计算平台，比特大陆携手合作伙伴研发了高效的电力人工智能解决方案——鑫和汇通电力刀闸状态识别服务器、亿嘉和智能巡检机器人等。这些机器视觉的AI方案有效地提升了行业效率和安全性，为变电站、配电站等室内外场景提供了高效率的智能升级方案。
比特大陆-鑫和汇通刀闸状态识别智能分析服务器采用机器视觉图像感知技术，基于海量数据训练的高精度人工智能算法，对实时视频流中的目标进行精确检测，通过特征分析准确识别刀闸状态、设备状态等，并有效排除因风吹草动、雨雪天气、光线变化、树影摇动等各种室外干扰造成的误报。
由于实际落地算法精度高、多路并行性能高，该产品可以实现快速准确的一键顺控、设备维护等，通过视频结构化信息提取，有效提升电力巡检精准度、实时性，进一步降低监控系统成本。
比特大陆还与亿嘉和联合打造巡检机器人，替代人工完成配电网巡检与无人化远程管理，实现站房内设备7*24小时不间断服务。目前，该产品已在江苏、浙江、天津等地投入使用，受到业内用户广泛认可。
“比特大陆BM168X系列AI芯片加持，巡检机器人可实现对各类仪表读数、指示灯、开关状态、设备机械位置的自动精准识别，以及设备缺陷检测警告等，大幅减少了依赖人工作业带来的人身风险与漏报误报情况，提升了电力站所的安全水平和运营水平。” 汤炜伟补充道。
AI算力打造“城市大脑”
除了在机器视觉上的应用，比特大陆以强大算力为基础，为新基建提供核心动能，已经为北京海淀、福建福州等地打造了“城市大脑”解决方案。
智慧城市是一个非常大的系统工程，涉及许多业务系统和平台，如城市管理、交通、公共安全、环保治理、人口管理等。而“城市大脑”作为智慧城市的智能中枢和决策中枢，需要处理数以亿计的大数据，要实现这些就不得不依赖规模化的AI异构计算服务器，而比特大陆的TPU计算服务器恰好可满足这一需求。
汤炜伟认为，“城市大脑”解决方案的思路可应用到智能工厂的实践过程中。首先，对于‘城市大脑’的多维度综合场景化的理解，可以应用于智能工厂；其次，‘城市大脑’的AI和大数据平台的架构（如何进行数据处理、系统的计算、存储等等的架构设计）也可对智能工厂的建设提供参考；最后，‘城市大脑’的AI计算系统、异构计算系统、管理各类硬件的云平台等都可以类似地应用于智能工厂系统。”
聚焦算力芯片，比特大陆持续加大算力研发投入，快速迭代。目前，比特大陆最新一代“云+边缘”AI芯片BM1686正在稳步推进研发，该款芯片将支持更多计算精度、实现更高计算密度，并且针对实际场景中的标量、矢量和矩阵类算法进行硬件加速，以提升整体全流程运算速度等。
“随着机器视觉的深度应用，机器人将会有更聪慧的‘大脑’和更清晰的‘眼睛’，未来我们希望每一个机器人都内置比特大陆的AI芯片，Powered by BITMAIN AI。”
汤炜伟表示，比特大陆正在与若干家合作伙伴打造机器人、智能设备等标杆产品，下一步计划将这些案例和经验推广到电力、物流、安防巡视、AGV等垂直领域，和行业里的合作伙伴共赢。
原文标题：【越疆科技 | 前沿】机器人AI时代呼唤更强芯片
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