Prima che gli smartphone fossero misurati? Core, megapixel, gigahertz. Ora tutto è andato avanti così tanto in termini di tecnologia che tutti hanno valori ottimali per questi indicatori e ciò che stanno cercando di spingere al di sopra della norma è solo uno stratagemma di marketing.
Tuttavia, ora c'è una posizione in cui gli smartphone stanno iniziando a spiccare come più cool: questa è l'intelligenza artificiale.
Ricorda i moderni slogan pubblicitari: "processore con neuromodulo", "fotocamera con AI", "algoritmi intelligenti" e altre frasi "magiche" che ci spingono ad acquistare un nuovo dispositivo.
Ma come funziona e, cosa più importante, a che serve l'intelligenza artificiale?
Come è finita l'IA in uno smartphone?
Un normale programma risolve un problema secondo un determinato algoritmo, che è stato scritto da una persona. E se ci sono molti di questi compiti, o se i dati e le condizioni iniziali cambiano costantemente? Una persona non può elaborare tonnellate di informazioni e scrivere migliaia di algoritmi. Quindi lascia che la macchina senz'anima lo faccia!
La cosa principale è impostarlo correttamente, quindi inizierà a cercare la soluzione ottimale da solo. È così che sono apparse l'intelligenza artificiale e la sua sottosezione machine learning. Uno degli algoritmi di apprendimento automatico sono le reti neurali di cui probabilmente hai sentito parlare.
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Utilizziamo l'intelligenza artificiale nel nostro smartphone da molto tempo. Tracciare un percorso tenendo conto degli ingorghi, cercare i gatti tra le foto nella "nuvola", comunicare con un assistente vocale: tutto questo sarebbe impossibile senza algoritmi intelligenti. Queste attività vengono risolte in remoto: la richiesta viene inviata al server, elaborata e la risposta torna.
Perché non mettere l'IA direttamente nello smartphone? Ha già imparato molto "fuori dagli schemi", impara costantemente con noi. Le capacità dei dispositivi moderni lo consentono. Otteniamo subito due vantaggi:
- è veloce: non c'è bisogno di perdere tempo e traffico nella trasmissione dei dati;
- è sicuro: tutti i dati sono memorizzati all'interno dello smartphone, non li condividi con servizi di terze parti.
I produttori hanno persino assegnato un'unità separata per l'IA all'interno del processore mobile: NPU (Neural Processing Unit, neural module). Si tratta di un acceleratore di algoritmi di apprendimento automatico, con esso lo smartphone risolve i problemi ancora più velocemente e richiede meno energia.
La versione premium del Mate 20 Pro con 512 GB di memoria e inserti in pelle - Porsche Design Huawei Mate 20 RS.
Il primo processore con NPU è stato Huawei Kirin 970. È installato, ad esempio, negli smartphone Huawei P20 Pro e nova 3. E nel 2018 è stato rilasciato il primo processore al mondo con doppio neuromodulo Kirin 980. Le prestazioni della NPU sono aumentate del 226% e l'efficienza energetica - del 182 %. Le ammiraglie Huawei Mate 20 Pro e Mate 20 sono dotate di un tale processore.
Allora perché uno smartphone ha bisogno di intelligenza artificiale?
Riconoscimento facciale
Quasi tutti gli smartphone moderni supportano lo sblocco facciale. Nei modelli economici, la tecnologia è semplice: la fotocamera frontale scatta una foto del viso e algoritmi speciali la confrontano con un dato modello utilizzando i punti chiave. Coinciso - il tuo, non coincideva - uno sconosciuto.
Questa tecnologia non funziona bene al buio e c'è un problema di sicurezza: se a uno smartphone viene mostrata una fotografia del proprietario o di una persona simile, c'è la possibilità che si verifichi una coincidenza.
Gli smartphone più costosi utilizzano un metodo diverso. Ad esempio, in Huawei nova 3, due fotocamere frontali formano un'immagine 3D e un illuminatore IR aiuta al buio. L'ammiraglia Huawei Mate 20 Pro proietta generalmente 30mila punti sul viso, costruisce un modello 3D e poi lo confronta con il modello originale.
E se complichi il compito? Indossare occhiali o un cappello, farsi crescere la barba o truccarsi? Si scopre una faccia completamente diversa. Quindi l'apprendimento automatico viene in soccorso. AI nota tali cambiamenti, apporta modifiche al modello e si rende conto che di fronte a lui c'è il proprietario dello smartphone. Grazie alla NPU, queste operazioni richiedono una frazione di secondo.
Migliorare l'autonomia
Le reti neurali possono anche prevedere il futuro. Affrontalo meglio dei sensitivi. L'intelligenza artificiale in uno smartphone analizza le nostre abitudini, rileva scenari comportamentali (avvio di applicazioni in un determinato momento, inattività durante il sonno, ecc.) E comprende essa stessa quali applicazioni sono necessarie in un determinato momento e quali no.
Programmi e processi importanti verranno caricati in memoria in anticipo in modo che si aprano più velocemente e quelli non necessari verranno eliminati per non consumare energia. Controllare la posta elettronica come prima cosa al lavoro? L'app ti sta già aspettando. Mappe e Instagram funzionano di notte? Senza memoria, ora non è il momento.
Scavando ancora più a fondo, l'AI prevede il carico del processore in base al frame rate. Di conseguenza, le scene dinamiche ci sembrano fluide, senza "contrazioni". Questo è particolarmente importante nei giochi.
Ottimizzazione delle prestazioni
L'intelligenza artificiale guida anche le prestazioni. Spieghiamo usando il Kirin 980 come esempio: il processore principale (CPU) ha solo 8 core, di cui 2 lavorano ad alta frequenza, 2 a media e 4 ad alta. Chiaramente - nella foto (più alta è la colonna, maggiore è la potenza):
Leggere libri e ascoltare musica in sottofondo non richiede molte risorse. Perché caricare tutti i core? Lascia che funzionino solo le basse frequenze. Facebook, Vkontakte sono "più pesanti" - quindi i "medi" sono collegati al lavoro.
Ma gli hack duri in PUBG o le battaglie epiche in WoT alle impostazioni massime, il rendering video sono attività ad alta intensità di risorse, quindi tutti ballano: CPU e GPU (unità di elaborazione grafica) lavorano alla massima potenza. L'intelligenza artificiale nota tutto questo e distribuisce l'energia in modo ottimale.
Migliorare la qualità del suono
Le immagini possono essere più che visive. L'intelligenza artificiale è anche responsabile della qualità del suono.
Quando parli al telefono, l'IA "separa" immediatamente la voce da suoni estranei e la amplifica, e il rumore di fondo la silenzia. Di conseguenza, puoi essere ascoltato anche quando soffia un forte vento, i vagoni della metropolitana tuonano o la tua band preferita si sta preparando a un concerto.
Sfocare lo sfondo ed evidenziare il colore
Anche i film con effetti speciali su uno smartphone sono legati alle reti neurali. Le moderne ammiraglie Huawei sono in grado di girare video con uno sfondo sfocato: il soggetto rimane nitido e il primo piano e lo sfondo sono sfocati nel bokeh. Questo effetto si ottiene solitamente con costosi obiettivi ad alta apertura.
Un altro trucco è l'evidenziazione del colore: l'intelligenza artificiale capisce chi stai fotografando (deve essere una persona) e lo tiene costantemente a fuoco. La messa a fuoco predittiva (lettura - movimento predittivo) aiuta. Quindi l'IA dipinge solo il soggetto e lascia il mondo circostante in bianco e nero. Ricordi il film Sin City? C'è lo stesso effetto.
Traduttore offline
Esiste un tale traduttore per Android e iOS: Microsoft Translator. Nel 2018 ha imparato a tradurre testi senza connessione a Internet, grazie in gran parte al sistema di intelligenza artificiale. E in collaborazione con Huawei, Microsoft ha finalizzato il traduttore per il processore Kirin 980.
Cosa ne è venuto fuori: sugli smartphone della linea Huawei Mate 20, l'accuratezza della traduzione automatica è aumentata del 23% e si è avvicinata alla traduzione umana. Allo stesso tempo, la velocità di elaborazione del testo è 3 volte superiore a quella di altri smartphone di punta e i language pack "pesano" 2 volte meno.
Miglioramento della foto
Forse l'influenza più evidente dell'IA che vediamo nella fotografia. Gli algoritmi della fotocamera determinano esattamente cosa stiamo riprendendo e in quali condizioni, e loro stessi selezionano le impostazioni migliori: contrasto, saturazione, bilanciamento del bianco.
Ad esempio, gli smartphone con il processore Kirin 980 riconoscono fino a 1.500 scenari da 25 categorie, anche prima di premere il pulsante di scatto. Le reti neurali distinguono i gatti dai cani, la neve dalle foglie, il mare dal cielo. E per tutti ci sono impostazioni diverse.
L'IA capisce anche quale modalità è migliore per sparare. Puntare la fotocamera sul documento: viene attivata la modalità "Scanner", che seleziona solo l'area con il testo. Il Cremlino è nell'inquadratura: la modalità "Architettura" è attivata. Mira a una persona: attiva la modalità ritratto con sfocatura.
I ritratti sono generalmente aperti all'intelligenza artificiale. Puoi far roteare il bokeh con diversi punti di forza e forme, applicare il trucco e cambiare il tipo di illuminazione intorno. Uno smartphone non può sostituire una DSLR con un'ottica professionale, ma realizzare uno splendido ritratto su un avatar è facile.
Segmentazione delle immagini
Il riconoscimento di modelli e la categorizzazione sono le attività principali che l'apprendimento automatico risolve. L'intelligenza artificiale organizza e combina le foto su uno smartphone in base alle somiglianze.
Le foto di gamburegras, insalate, frutta sono cibo, hanno una cartella separata. L'intelligenza artificiale mette le immagini delle auto in un'altra cartella, gli edifici in una terza. Se le reti neurali trovano il volto di qualcuno in immagini diverse, saranno anche nelle cartelle, ma all'interno della categoria "volti".
Vuoi portare via tutte le foto con tua madre o tua nonna? Ecco tutti gli scatti in cui sono entrati nell'inquadratura. Hai fotografato un documento importante molto tempo fa, ma ti sei dimenticato quando? Ecco tutti i frame che contengono testo. Invece di enumerare manualmente centinaia, migliaia di file, ne rimangono 10-15 da controllare. È comodo.
Stabilizzazione intelligente
Le tecnologie di stabilizzazione dell'immagine più diffuse negli smartphone sono OIS ed EIS, rispettivamente ottica ed elettronica. Huawei ha sviluppato AIS, uno stabilizzatore basato su AI. È l'acronimo di AI Image Stabilization.
AIS funziona meglio quando si scattano foto notturne. Come puoi vedere: premi il pulsante per 4-6 secondi (senza treppiede!), E ottieni un'immagine nitida con dettagli eccellenti e un minimo di rumore.
Come lo vede lo smartphone:
- i primi 0,2 secondi AIS determinano la posizione della telecamera nello spazio. Precisione - fino al 98%;
- quindi la fotocamera scatta molte foto con parametri diversi;
- L'IA seleziona gli scatti migliori. Se c'è stato uno spostamento, li combina, quindi elabora ogni sezione e rimuove il rumore.
