Edge AI là gì và Nguyên lý hoạt động của nó
Bài viết dưới đây được dịch từ bài viết gốc trên Blog của Nividia ở link này.
Những bước tiến gần đây trong hiệu quả AI, sự ứng dụng của thiết bị IoT và sức mạnh của điện toán biên đã cùng nhau mở ra tiềm năng của edge AI.
Điều này đã mở ra những cơ hội mới cho edge AI mà trước đây không thể tưởng tượng được — từ việc hỗ trợ bác sĩ X-quang nhận dạng bệnh lý trong bệnh viện, đến việc lái xe trên đường cao tốc, hay thậm chí giúp chúng ta thụ phấn cho cây trồng.
Hàng loạt nhà phân tích và doanh nghiệp đang thảo luận và áp dụng điện toán biên, có nguồn gốc từ những năm 1990 khi các mạng lưới phân phối nội dung (CDN) được tạo ra để cung cấp nội dung web và video từ các máy chủ biên được triển khai gần người dùng.
Ngày nay, hầu như mọi doanh nghiệp đều có những công việc có thể hưởng lợi từ việc áp dụng edge AI. Thực tế, các ứng dụng biên đang thúc đẩy làn sóng AI tiếp theo theo cách cải thiện cuộc sống của chúng ta tại nhà, nơi làm việc, trường học và trong quá trình di chuyển.
Hãy tìm hiểu thêm về edge AI là gì, lợi ích và cách hoạt động của nó, các ví dụ về trường hợp sử dụng edge AI, và mối quan hệ giữa điện toán biên và điện toán đám mây.
Edge AI là gì?
Edge AI là việc triển khai các ứng dụng AI trong các thiết bị trên khắp thế giới vật lý. Nó được gọi là “edge AI” vì việc tính toán AI được thực hiện gần người dùng tại biên của mạng, gần nơi dữ liệu được tạo ra, thay vì tại một trung tâm dữ liệu đám mây hoặc trung tâm dữ liệu tư nhân.
Vì internet có phạm vi toàn cầu, biên của mạng có thể ám chỉ bất kỳ vị trí nào. Đó có thể là cửa hàng bán lẻ, nhà máy, bệnh viện hoặc các thiết bị xung quanh chúng ta như đèn giao thông, máy tự hành và điện thoại.
Tại sao Edge AI bùng nổ vào lúc này?
Các tổ chức trong mọi ngành đang tìm cách tăng cường tự động hóa để cải thiện quy trình, hiệu suất và an toàn.
Để hỗ trợ họ, các chương trình máy tính cần nhận diện mẫu và thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại một cách an toàn. Nhưng thế giới không có cấu trúc cố định và phạm vi các nhiệm vụ mà con người thực hiện bao phủ những hoàn cảnh vô tận mà không thể hoàn toàn mô tả bằng chương trình và quy tắc.
Những tiến bộ trong edge AI đã mở ra cơ hội cho máy móc và thiết bị, bất kể ở đâu, vận hành với “trí tuệ” tương tự nhận thức của con người. Các ứng dụng AI thông minh học cách thực hiện các nhiệm vụ tương tự trong những hoàn cảnh khác nhau, giống như đời thực.
Hiệu quả của việc triển khai mô hình AI tại biên đến từ ba đổi mới gần đây:
- Sự trưởng thành của mạng nơ-ron: Các mạng nơ-ron và cơ sở hạ tầng AI liên quan đã phát triển đến mức cho phép học máy tổng quát. Các tổ chức đang học cách đào tạo mô hình AI thành công và triển khai chúng tại biên.
- Tiến bộ trong cơ sở hạ tầng tính toán: Sức mạnh tính toán phân tán mạnh mẽ là cần thiết để vận hành AI tại biên. Những tiến bộ gần đây trong GPU song song cao đã được điều chỉnh để thực hiện mạng nơ-ron.
- Sự phổ biến của thiết bị IoT: Việc áp dụng rộng rãi Internet vạn vật (IoT) đã thúc đẩy bùng nổ dữ liệu lớn. Với khả năng đột ngột thu thập dữ liệu từ mọi khía cạnh của doanh nghiệp — từ cảm biến công nghiệp, camera thông minh, robot và nhiều hơn nữa — giờ đây chúng ta có dữ liệu và thiết bị cần thiết để triển khai mô hình AI tại biên.
Tại sao triển khai AI tại biên? Lợi ích của Edge AI là gì?
Các thuật toán AI có khả năng hiểu ngôn ngữ, hình ảnh, âm thanh, mùi, nhiệt độ, khuôn mặt và các dạng thông tin phi cấu trúc khác. Do đó, chúng đặc biệt hữu ích tại những nơi có người dùng cuối gặp các vấn đề thực tế.
Lợi ích của edge AI bao gồm:
- Trí tuệ: Ứng dụng AI mạnh mẽ và linh hoạt hơn so với các ứng dụng thông thường.
- Phản hồi thời gian thực: Phân tích dữ liệu tại chỗ, đáp ứng nhu cầu tức thì.
- Giảm chi phí: Tiết kiệm băng thông internet, giảm chi phí mạng.
- Tăng quyền riêng tư: Phân tích dữ liệu cục bộ, bảo mật thông tin cá nhân.
- Khả dụng cao: Không phụ thuộc vào internet, tăng độ tin cậy.
- Cải thiện liên tục: Mô hình AI càng vận hành lâu, càng chính xác hơn.
Các trường hợp sử dụng Edge AI
Edge AI đang cách mạng hóa nhiều ngành công nghiệp lớn nhất thế giới, ví dụ:
- Dự báo thông minh trong năng lượng.
- Bảo trì dự đoán trong sản xuất.
- Công cụ AI trong chăm sóc sức khỏe.
- Trợ lý ảo thông minh trong bán lẻ.
Tương lai của Edge AI
Với sự trưởng thành của mạng nơ-ron, phổ biến IoT, tính toán song song tiên tiến và 5G, cơ sở hạ tầng mạnh mẽ cho học máy tổng quát đã sẵn sàng. Edge AI đang dần mở ra vô vàn ứng dụng tiềm năng trong tương lai.