j9九游會(huì)登錄入口首頁(yè)數(shù)智時(shí)代，萬(wàn)物互聯(lián)，每天持續(xù)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)類型復(fù)雜多樣，例如圖像、視頻、衛(wèi)星影像、地理信息等。如何準(zhǔn)確理解數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)隱含價(jià)值，是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界共同面臨的挑戰(zhàn)。現(xiàn)今，無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、機(jī)械狗、遙感衛(wèi)星、社交媒體等技術(shù)已廣泛應(yīng)用于日常監(jiān)測(cè)j9九游會(huì)登錄入口首頁(yè)、災(zāi)害救援、應(yīng)急保障等場(chǎng)景中，大規(guī)模數(shù)據(jù)端側(cè)分析的需求緊迫。

　　一直以來(lái)，傳統(tǒng)的邊緣計(jì)算受資源限制，僅實(shí)現(xiàn)了端側(cè)的數(shù)據(jù)采集、目標(biāo)識(shí)別等感知分析，缺少對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的理解能力，需要將感知結(jié)果回傳計(jì)算中心，由專用推理服務(wù)器進(jìn)行分析，隨之產(chǎn)生大量通信開銷，時(shí)效性差。目前，算力下沉正在成為智能計(jì)算發(fā)展新趨勢(shì)，大模型向邊緣端滲透初見端倪，將推理計(jì)算任務(wù)前移，實(shí)現(xiàn)輕量化、低功耗端側(cè)“感－識(shí)－算－推”一體化平臺(tái)，秒級(jí)生成決策策略，大幅提升計(jì)算效率，將有效推動(dòng)人工智能賦能新質(zhì)生產(chǎn)力。

　　在人工智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，端側(cè)一體化推理平臺(tái)（華芯智推）主要面向需要實(shí)時(shí)推理的特定場(chǎng)景，例如當(dāng)森林火災(zāi)發(fā)生時(shí)，傳統(tǒng)方法需要監(jiān)測(cè)設(shè)備采集和回傳信息，專業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別并制定策略，依賴專家經(jīng)驗(yàn)，雖然識(shí)別精度高，但時(shí)效性低、缺乏推理能力。

　　電子科技大學(xué)認(rèn)知計(jì)算與智能決策團(tuán)隊(duì)依托下一代互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，在多項(xiàng)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目支持下，長(zhǎng)期持續(xù)攻關(guān)。針對(duì)端側(cè)設(shè)備計(jì)算資源有限、外部信息利用不全面、場(chǎng)景知識(shí)關(guān)聯(lián)不準(zhǔn)確、推理過(guò)程不透明等難題，成功研發(fā)出了以知識(shí)超圖平臺(tái)為數(shù)據(jù)基座、以端側(cè)設(shè)備為硬件基礎(chǔ)，具備場(chǎng)景目標(biāo)識(shí)別、領(lǐng)域知識(shí)融合和溯因可解釋推理三大核心功能，這也是首個(gè)全國(guó)產(chǎn)自主的高可靠、高性能、輕量化專用推理平臺(tái)。該平臺(tái)體積小、功耗低，可以裝載在無(wú)人機(jī)、無(wú)人車或機(jī)器狗等終端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)識(shí)別，并進(jìn)行高效推理。

　　首先，該平臺(tái)具備場(chǎng)景目標(biāo)識(shí)別功能。通過(guò)重點(diǎn)目標(biāo)識(shí)別、在線知識(shí)更新、目標(biāo)關(guān)系構(gòu)建，可以識(shí)別并標(biāo)注圖像中重點(diǎn)目標(biāo)物體的位置，除了能識(shí)別人物、車輛、建筑、山形、地貌等典型目標(biāo)類別外，還能識(shí)別具體場(chǎng)景。如上述空天影像生成場(chǎng)景圖中，包括河流流向呈現(xiàn)倒“U”形彎，鐵路跨越河流兩次，學(xué)校位于兩座鐵路橋梁之間等信息，識(shí)別準(zhǔn)確率高達(dá)98％。

　　其次，該平臺(tái)具備領(lǐng)域知識(shí)融合功能。通過(guò)關(guān)聯(lián)光影、車牌、車標(biāo)、文字等外部知識(shí)庫(kù)，提升模型的推理能力，使其能夠處理更復(fù)雜的問(wèn)題，同時(shí)結(jié)合外部知識(shí)庫(kù)的實(shí)時(shí)更新能力，使模型能夠跟上最新的信息和趨勢(shì)，提供高價(jià)值知識(shí)支撐。同樣在上述場(chǎng)景圖中，根據(jù)地形地貌及鐵路信息，可以判斷該鐵路為川藏鐵路拉林段；通過(guò)關(guān)聯(lián)外部知識(shí)庫(kù)，可以判斷該河流為雅魯藏布江。

　　再次，該平臺(tái)具備溯因可解釋推理功能。從結(jié)果、過(guò)程、依據(jù)等多個(gè)角度，全面提升復(fù)雜語(yǔ)義數(shù)據(jù)分析的可解釋性，幫助用戶能夠理解和信任平臺(tái)的決策過(guò)程。比如，在結(jié)合外部信息的基礎(chǔ)上，根據(jù)推理規(guī)則：

　　另外，該平臺(tái)以知識(shí)超圖為推理基座。將知識(shí)抽象為事理層、概念層、實(shí)例層，并在各層中引入超邊關(guān)系，連接多個(gè)實(shí)體，有效表征現(xiàn)實(shí)世界中多個(gè)實(shí)體間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。突破了普通知識(shí)圖譜功能結(jié)構(gòu)單一、時(shí)空關(guān)系缺乏、推理速度慢等局限j9九游會(huì)登錄入口首頁(yè)，首次開發(fā)圖原生數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)引擎j9九游會(huì)登錄入口首頁(yè)，集成知識(shí)抽取、知識(shí)消歧、知識(shí)融合、時(shí)序分析、知識(shí)推理等創(chuàng)新技術(shù)，在大規(guī)模實(shí)體關(guān)系推理計(jì)算中，將時(shí)間復(fù)雜度降低一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　最后，該平臺(tái)具備輕量化端側(cè)推理能力。端側(cè)設(shè)備面臨計(jì)算能力有限、圖像識(shí)別和推理實(shí)時(shí)性要求高、計(jì)算功耗受限等難題，該平臺(tái)結(jié)合模型計(jì)算節(jié)點(diǎn)的必要性和計(jì)算精度對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響開展模型的剪枝和量化，實(shí)現(xiàn)模型自動(dòng)輕量化，在火災(zāi)、地震、救援等應(yīng)急場(chǎng)景中，能夠大幅降低模型的參數(shù)量，在保持原有模型識(shí)別推理精度下降不超過(guò)2％的情況下，把系統(tǒng)計(jì)算能耗降低20％以上。

　　據(jù)了解，華芯智推創(chuàng)新突破了多項(xiàng)技術(shù)，能夠更有效地識(shí)別目標(biāo)、關(guān)聯(lián)目標(biāo)相關(guān)知識(shí)，有效挖掘和拓展知識(shí)價(jià)值、進(jìn)行高可解釋的混合推理。

　　核心的溯因可解釋推理能力，能夠基于歷史事件可解釋性、規(guī)則可解釋性，構(gòu)建推理規(guī)則網(wǎng)絡(luò)。例如，在火災(zāi)救援任務(wù)中，實(shí)時(shí)感知火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)信息，基于歷史數(shù)據(jù)快速研判火情態(tài)勢(shì)，加上專家策略，快速計(jì)算預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)救援的實(shí)時(shí)響應(yīng)，快速應(yīng)對(duì)，并且結(jié)果可解釋。

　　關(guān)鍵的三層“金字塔”知識(shí)超圖，具備實(shí)體關(guān)系自動(dòng)抽取、知識(shí)圖譜生成快、存儲(chǔ)規(guī)模大、計(jì)算效率高等特點(diǎn)。通過(guò)構(gòu)建三層圖譜架構(gòu)，結(jié)合圖數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)引擎，引入超邊關(guān)系，縮小知識(shí)推理的搜索空間，以滿足多樣化的知識(shí)表達(dá)，提升知識(shí)推理效率。

　　創(chuàng)新的全國(guó)產(chǎn)輕量化端側(cè)硬件適配能力，將推理算法集成到國(guó)產(chǎn)端側(cè)設(shè)備，形成了三款推理硬件，具體參數(shù)見下表。能夠搭載在XC－25等載重2.5公斤以上的固定翼、混合翼無(wú)人機(jī)為代表的端側(cè)平臺(tái)上，完成實(shí)時(shí)推理運(yùn)算，并回傳結(jié)果到中心。此外，還集成了電子科技大學(xué)自研的抗干擾自組網(wǎng)通信技術(shù)，具備長(zhǎng)距離，低延遲，高可靠數(shù)據(jù)傳輸能力。

　　經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和多項(xiàng)實(shí)踐驗(yàn)證，華芯智推在日常監(jiān)測(cè)j9九游會(huì)登錄入口首頁(yè)、災(zāi)害救援、應(yīng)急保障等多個(gè)方面都具備較高的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。

　　比如，在日常監(jiān)測(cè)中，通過(guò)無(wú)人機(jī)、機(jī)器人搭載該平臺(tái)，可應(yīng)用于智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)、電力運(yùn)維保障等場(chǎng)景，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通流量、人員動(dòng)態(tài)、農(nóng)作物病蟲害及變電站運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)生成預(yù)警分析，提出解決方案。

　　又比如，在災(zāi)害救援中，實(shí)時(shí)采集分析無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，可應(yīng)用于地震、火災(zāi)等各種災(zāi)后救援工作j9九游會(huì)登錄入口首頁(yè)，精準(zhǔn)評(píng)估災(zāi)害影響和發(fā)展趨勢(shì)，快速生成并回傳應(yīng)對(duì)策略，大幅提升救援時(shí)效和成功率。

　　此外，在應(yīng)急保障中，通過(guò)搭載該平臺(tái)的機(jī)器狗進(jìn)行實(shí)時(shí)巡查監(jiān)控，可應(yīng)用于危化品生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)警異常振動(dòng)、原料泄露等潛在風(fēng)險(xiǎn)，緊急生成應(yīng)對(duì)策略，為迅速采取有效應(yīng)對(duì)措施，化解風(fēng)險(xiǎn)，避免災(zāi)害發(fā)揮重要作用。

　　同時(shí)，還可應(yīng)用于邊境和跨國(guó)輸油管道監(jiān)控等多種情況，利用無(wú)人機(jī)、無(wú)人車等設(shè)備搭載端側(cè)一體化推理平臺(tái)，實(shí)施全天候監(jiān)視，及時(shí)捕捉并響應(yīng)任何非法入侵或異?；顒?dòng)，為管控人員第一時(shí)間提供應(yīng)對(duì)措施。

　　總而言之，作為首個(gè)全自主可控輕量化高性能端側(cè)推理平臺(tái)，它實(shí)現(xiàn)了一系列技術(shù)創(chuàng)新和突破，應(yīng)用前景十分廣闊。未來(lái)，該實(shí)驗(yàn)室將面向國(guó)家重大需求，精進(jìn)端側(cè)一體化推理的核心技術(shù)與平臺(tái)研發(fā)，加快推進(jìn)在教育、醫(yī)療、金融、交通等重要行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用落地，為人工智能賦能新質(zhì)生產(chǎn)力和全棧國(guó)產(chǎn)化貢獻(xiàn)力量。（文／李杰）