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嵌入式系统要用自己的视角诠释大科技!

  2018年11月24日,嵌入式系统联谊会10周年纪念暨嵌入式系统联谊会第24次会议在北航顺利召开。全国各地从事嵌入式系统教育和开发设计的朋友们汇聚一堂,共同回顾了过去10年里嵌入式系统联谊会的发展历程以及为推动嵌入式技术发展所做的点点滴滴,同时,一起展望了嵌入式技术未来的发展趋势,帮助已经进入和即将进入嵌入式领域的工程师朋友们做好职业规划,用嵌入式系统独有的视角诠释大科技!

  此次会议囊括了丰富的热点话题。上午是以“物联网与人工智能时代的嵌入式系统”主题的大型报告会,多位业界专家就嵌入式技术在物联网和人工智能时代将何去何从发表了各自的见解。下午的主题讨论分为两个论坛,一个主题为“高校嵌入式教育的回顾与展望”,邀请到了高校老师和企业大学计划专员发言,探讨高校的嵌入式教育问题,由北京工业大学计算机学院实验中心主任韩德强教授主持。另一个主题为“机器学习和边缘计算的嵌入式技术新发展”,由《单片机与嵌入式系统应用》杂志执行主编芦潇静主持。(鉴于内容太过丰富,今天先发送上午的报告,下午的内容明后天继续)

  作为嵌入式系统联谊会的发起者和历次会议的组织者,何小庆秘书长回忆起10年走过的历程,感触颇深。2008年10月10日,在北航出版社召开了成立嵌入式系统联谊会的筹备会议,从2009年3月到2018年11月,一共组织召开了23次会议,会议的主题涵盖了关于嵌入式系统集成电路产业模式思考、软件集成、高校学科建设、新技术探讨、嵌入式操作系统、FPGA应用、工业4.0与机器人展望、嵌入式系统创新与创业、人工智能与物联网等行业焦点话题,会议的举办地也从北京延伸到上海、深圳和成都等地。在联谊会所有成员的共同努力下,目前嵌入式系统联谊会在中国嵌入式系统业界具有了一定的知名度。

  许居衍院士眼中的嵌入式系统联谊会是这样的:清新如水、醉心学术与技术探讨,不断扩大“志愿者”队伍,不断蔓延影响,实属难得。许院士认为,正是因为有了联谊会专家组成员锲而不舍的努力,才有了联谊会10年间的不断壮大;而且讨论会能够抓住发展重点、与时俱进,使得联谊会独树一帜、长盛不衰!

  借此机会,何秘书长由衷地感谢了所有支持嵌入式系统联谊会发展的专家学者、业界人士和热心听众,正是有了大家不懈的努力,才有了今天的10周年纪念,未来联谊会依然会不忘初心,继续服务和引导行业发展。

  在嵌入式联谊会10周年之际,何老做了题为“从单片机到嵌入式人工智能的历史回顾”的报告。从20世纪50年代人工智能概念诞生,到70年代人工智能工程拉开序幕,再到如今人工智能工程从初级阶段向高级阶段进军,何老认为十分有必要从人类智力源头深入地回顾这段历史进程。

  从1971年Intel 4004诞生起,人工智能已有47年的历程。在这47年中,嵌入式系统与通用计算机从一分为二演化到合二为一。一分为二是因为人工仿真不可兼容,合二为一是为了完美。这47年,是从嵌入式系统到嵌入式人工智能的发展历程,从某种意义上讲,人工智能史就是嵌入式系统与通用计算机的演化史。图1是何老总结的单片机到嵌入式人工智能的发展框图。

  何老亲历了嵌入式系统行业的整个发展过程,在42年的发展史中,嵌入式系统经历了独立发展时代、物联网云计算大数据的交叉时代、嵌入式人工智能/区块链时代,实现了物联网的服务时代与嵌入式人工智能的智力进化时代的两次华丽的转身。

  何老建议所有嵌入式工程师未来要多关注嵌入式人工智能,因为人工智能实现完美的人类智力仿真需要依靠嵌入式人工智能,它包括了机器学习、边缘计算、AI芯片三个前沿技术。嵌入式系统是永远不会衰退的,在未来区块链3.0中,嵌入式系统也将有不可替代的位罝。在技术日新月异的时代,嵌入式系统将用自己的视角来诠释大科技!

  从蒸汽机开始的工业革命,一路走来发展到今天,人工智能真真切切进入了我们的生活。那么人工智能到底是一项技术,还是一个时代?王教授给出了答案:在麦肯锡全球研究所发布的《引领全球经济变革的颠覆性技术》报告中,将人工智能、先进机器人、物联网、精准医学、新能源新材料等列为12项颠覆性技术。

  据王教授介绍,目前工业经济面临这样的问题:产品价格每年不断降低,人力与服务成本却越来越高,而且利润越来越微薄,在这样的情况下,对智能机器的需求会越来越大。

  智能机器=感知+决策+执行=物联网+人工智能+机器人=5GIoT+AI+RT

  王教授解释了智能机器改变生产要素的原因:第一,提升了宏观效率,通过大数据统计与宏观趋势判断,能够自动化地实现高速、高效的加工与操作;第二,解决了精准需求问题,可以满足个性化要求,机器的精准操作可以替代人的危险、繁重、单调劳动;第三是预测与共享,能够通过深度学习来预测社会或个人的需求趋势,并模仿人的学习与认知,预测交互与推理,特别重要的是它颠覆了许多生产工具,正在改变或重构传统的生产关系,派生出新的经济规则与组织。

  中国的新时代需要借助智能机器的高效、精准、可预测等优势,重构新消费、新产业、新社会格局,由此来看,智能机器绝不仅仅是一项技术!

  不得不说,中兴事件给正在蓬勃发展的中国电子产业留下了深深的阴影。身为电子行业的一名老兵,孙加兴博士表示,中兴事件确实折射出我国在核心元器件方面存在软肋,但是回望中国电子产业发展之路,还是可以感受到我们是在快速进步的,所以在遇到困境的时候,要保持既不夜郎自大、也不妄自菲薄的心态!

  孙博士表示,摩尔定律已经发挥了几十年作用,但是近几年已经能明显感觉到,Intel想要保持摩尔定律的发展节奏已经力不从心,所以芯片工艺进入10nm以后,重要的技术变革将会由工艺主导变为计算主导,即创新需要从计算架构变革入手,因此可重构计算被认为是兼具高能量效率和高灵活性的突破性集成电路技术,未来会成为主流。孙博士举例说,从PC时代到移动互联时代,计算的主旋律没有变化,但是计算核心由Intel变为了Intel+ARM,而且ARM将计算嵌入到了各种设备当中。在人工智能时代,计算架构也将会进行深度定制!

  结合自身多年来的工作经历,王朋朋介绍了MCU需要怎样变革才能适应即将到来的AI-IoT时代。她最大的感受是,原来MCU就是单独做硬件,而进入物联网时代之后,公司除了在提高处理能力、降低功耗、保证安全方面发力之外,还要与各种云服务公司合作,就连原来毫无交集的公司,现在也有了十分密切的合作。

  王朋朋介绍,未来MCU上会部署一些轻量级的人工智能应用,具有如下特点:模型尺寸和算力要求低;对重点应用量身定制;针对计算平台高度优化;可独立运行AI模块,无需云端连接;功耗要低,能够实现设备的长期工作。针对这些AI需求,MCU需要使用先进的模型结构、合理精简模型规模、高度优化底层代码、充分利用异构多计算单元来克服算力弱的缺点;通过借助PC/Server来建模与训练来弥补建模工具少的不足;通过生成模型代码与开发执行引擎来构建标准的运行环境。总之,时代在发展,MCU也在不断变革!

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