在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中,阿里云與鈦媒體攜手推出的《云棲戰(zhàn)略參考》正成為眾多行業(yè)先行者探索技術(shù)與實(shí)踐的重要參考。這本刊物深度剖析了各行各業(yè)在技術(shù)應(yīng)用和業(yè)務(wù)實(shí)踐中的創(chuàng)新嘗試,旨在與同樣致力于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“數(shù)字先行者”共同交流、碰撞思想。
近期,《云棲戰(zhàn)略參考》聚焦智實(shí)融合領(lǐng)域,深入探討了實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)與物理世界深度融合的關(guān)鍵技術(shù)、當(dāng)前進(jìn)展、面臨的挑戰(zhàn)及未來可能的突破方向。智實(shí)融合的實(shí)現(xiàn)依賴于傳感器、芯片、控制器等基礎(chǔ)硬件技術(shù)和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)的支撐。通過一系列關(guān)鍵融合技術(shù),將先進(jìn)的計(jì)算能力、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和AI算法無縫應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活場景和物理世界中。
在關(guān)鍵技術(shù)方面,多傳感器融合技術(shù)通過整合攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等多種傳感器,提升環(huán)境感知能力。例如,在自動(dòng)駕駛中,該技術(shù)能夠準(zhǔn)確檢測周圍物體和環(huán)境,實(shí)現(xiàn)安全的自適應(yīng)巡航和自動(dòng)緊急制動(dòng)功能。多模態(tài)數(shù)據(jù)融合技術(shù)則結(jié)合來自視覺、聽覺、觸覺等不同感官渠道的數(shù)據(jù),獲取對(duì)環(huán)境或任務(wù)更全面的理解和處理。在機(jī)器人應(yīng)用中,這種技術(shù)能夠同時(shí)考慮物體的外觀和物理屬性,提高物體識(shí)別與操作精度。
決策與控制算法也是智實(shí)融合的核心技術(shù)之一。大模型憑借其龐大的參數(shù)規(guī)模,在路徑規(guī)劃和任務(wù)規(guī)劃方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,大模型通過學(xué)習(xí)大量交通場景數(shù)據(jù),能夠綜合考慮不同城市的道路風(fēng)格、交通流模式等因素,提供合理的規(guī)劃方案。在動(dòng)作控制方面,強(qiáng)化學(xué)習(xí)和模仿學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備與硬件動(dòng)作控制的主要算法框架。通過融合模型指導(dǎo)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢,形成了高效且魯棒性強(qiáng)的混合學(xué)習(xí)機(jī)制。
人機(jī)交互技術(shù)旨在提升人與機(jī)器之間自然、高效的交互體驗(yàn)。借助大語言模型和多模態(tài)大模型,可實(shí)現(xiàn)更流暢的對(duì)話式交互及多種交互方式的融合。多機(jī)器交互技術(shù)則解決多個(gè)機(jī)器間的信息共享、任務(wù)分配、資源協(xié)調(diào)等問題,提升系統(tǒng)整體效率和可靠性。在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中,大模型可根據(jù)任務(wù)性質(zhì)和機(jī)器設(shè)備能力進(jìn)行任務(wù)分配與規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)物料搬運(yùn)、零件裝配等任務(wù)的高效協(xié)同。
智實(shí)融合的技術(shù)路線目前仍處于多路徑探索階段。以自動(dòng)駕駛和機(jī)器人為例,分層式方案和端到端方案是兩種主流的技術(shù)路線。分層式方案采用感知-決策-執(zhí)行的分層模式,具備模塊化設(shè)計(jì)、可靠性高等優(yōu)勢,但也存在信息傳遞延遲、系統(tǒng)復(fù)雜度高等挑戰(zhàn)。端到端方案則簡化了傳統(tǒng)架構(gòu)中的冗余步驟,提升了整體效率,但對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量提出了更高要求。
在計(jì)算能力和硬件性能限制方面,當(dāng)前個(gè)人終端、智能汽車及機(jī)器人等設(shè)備的計(jì)算能力與存儲(chǔ)空間相對(duì)有限,難以滿足大模型對(duì)高性能計(jì)算和大容量存儲(chǔ)的需求。隨著生成式AI技術(shù)的突破性發(fā)展,模型復(fù)雜度和數(shù)據(jù)處理能力顯著增加,導(dǎo)致對(duì)高性能計(jì)算資源的需求劇增。同時(shí),實(shí)時(shí)性要求與硬件性能沖突也是一大挑戰(zhàn)。在數(shù)據(jù)質(zhì)量與安全問題方面,高質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取和標(biāo)注困難,以及數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)問題也亟待解決。
為了突破這些限制和挑戰(zhàn),智實(shí)融合的突破需要從計(jì)算資源、數(shù)據(jù)質(zhì)量和模型優(yōu)化等多方面綜合考慮。硬件與計(jì)算平臺(tái)升級(jí)、云計(jì)算全棧體系架構(gòu)升級(jí)以及算力的端云協(xié)同架構(gòu)是突破計(jì)算資源限制的關(guān)鍵。模型加速與優(yōu)化技術(shù)包括硬件層面的模型加速、模型輕量化處理以及模型動(dòng)態(tài)加載與自適應(yīng)調(diào)整。在增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力與數(shù)據(jù)質(zhì)量方面,高效數(shù)據(jù)處理與傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)質(zhì)量提升與合成數(shù)據(jù)生成技術(shù)至關(guān)重要。同時(shí),加密與安全傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)匿名化與本地化處理等措施也是保障數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)的重要手段。
在提升模型泛化性與魯棒性方面,多樣化數(shù)據(jù)集構(gòu)建與預(yù)訓(xùn)練、對(duì)抗訓(xùn)練與多任務(wù)學(xué)習(xí)等模型訓(xùn)練策略的改進(jìn)有助于增強(qiáng)模型的泛化能力。嚴(yán)格的模型驗(yàn)證過程和實(shí)時(shí)模型監(jiān)控與更新策略的制定也是確保模型穩(wěn)定性和可靠性的關(guān)鍵。