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降低人工智慧實作門檻 加速大數據商業革新

2018-04-25
發展已超過半世紀的人工智慧,近年來在教育、金融、製造、零售等產業,皆有不同創新發展,接下來正邁向普及化。Google雲端企業客戶經理田哲禹指出,從Google雲端人工智慧來看,運算、演算法、數據、人才,可說是實作上不可或缺的四大要項。
以搜尋引擎服務起家的Google,本就已掌握龐大數據,藉此在分析技術方面累積厚實的經驗,近年來提供的雲端運算服務,即是把經驗轉換成為實用的工具,讓用戶得以輕易地落實人工智慧與機器學習的應用。

欲建立機器學習的模型時,須應用大量運算資源,對此Google所提供的雲端運算服務,除了採用CPU、GPU執行,甚至亦搭配自主研發的專屬晶片TPU(Tensor Processing Unit),來加速執行機器學習演算法。

典型的案例即為Shazam音樂辨識服務,只要取得一段音樂,即可基於機器學習查詢。田哲禹說明,原本Shazam並非基於Google雲端運算服務實作,必須每天調整變更索引(Index)值,讓使用者透過手機App查詢。改用Google雲端運算服務之後,索引更新時間,從每天縮短到以小時為單位,能有此突破,即是利用Google雲端平台的擴充性,大幅縮短運算時間。

Google雲端平台所提供的TPU處理能力,第一版推出時主要應用於加速推理(Inference)能力,讓訓練完成的模型可以很快地在終端執行。如今已進展到TPU v2,更增添了訓練的能力,單顆處理速度可達到180 Teraflops(每秒180兆次浮點運算)運算效能。

AutoML演算自製專屬機器學習模型

▲ Google雲端企業客戶經理田哲禹指出,透過機器學習與人工智慧技術,可改善產品與服務、解決世界上重大的挑戰,甚至幫助更多開發者,解決眼前的困境,達到創新目的。
執行機器學習訓練的時間得以縮短,除了受惠於大規模的運算能力,演算法亦是影響速度的關鍵。「Google的技術發展方向,希望能夠提供正確好用的工具,讓客戶得以藉此降低門檻,快速實踐機器學習演算法的目標。」田哲禹說。

Google提供的工具區分為三大類,量身打造的機器學習模型包含TensorFlow、ML Engine;訓練過的機器學習模型API則有影像辨識、語音辨識、翻譯、自然語言;Cloud AutoML是Google最新推出的技術,基於AutoML Vision客製化圖像辨識機器學習模型,可協助更多企業,在沒有機器學習人才的狀況下,打造出專屬的模型。

他進一步說明,ML Engine是基於TensorFlow框架所打造的服務,應用時只要把自行撰寫完成的演算法、數據皆上傳到Google雲端平台,即可利用大規模運算資源執行ML Engine,縮短機器學習模型開發時間。

門檻較低的方式是利用Google已經訓練過的機器學習模型。由於Google本身掌握大量數據,每天有數十億人的使用量持續累積,不管是語音、圖片、文字,Google所提供的服務皆是運用機器學習進行處理。綜合過去的經驗,開發了影像辨識、語音辨識、翻譯、自然語言等API服務,使用者只要在系統中介接即可整合運行。

以Google翻譯API為例,早期是以規則為基礎,尚未採用機器學習,進展到類神經網路技術後,精準度顯著提升,更貼近使用者需求。至於自然語言API,知名的應用案例是某歐洲電商,以販售生鮮食品為核心競爭力,傳統相當仰賴郵件來維護客戶關係,問題是每天接收的郵件數量相當多,回應速度始終無法提升,同時也無法依據重要性排序,於是在應用系統中介接Google自然語言API,輔助快速地掃描所有郵件,以判斷必須緊急處理的事項,回應速度較郵件形式提升四倍。

「客製化的Cloud AutoML,為Google致力於推動人工智慧普及化、自由、民主的實踐。」田哲禹強調。透過Cloud AutoML自動建立機器學習模型的技術,能夠讓客戶基於已經開發完成的API模型,增添自家的元素,打造出專屬的機器學習模型。例如拍攝天空照片,上傳到影像辨識API,可判斷確為天空的信心程度已達99%。但若是氣象專家,需要更進一步從照片中判斷為卷積雲、高層雲等種類,目前影像辨識能力則尚無法實現,必須改採AutoML Vision服務,自行把照片上傳到AutoML Vision服務控管平台,用以訓練各式雲層種類的識別,不需要是機器學習專家,用戶即可藉此打造出獨有的機器學習模型。

現階段要建立機器學習模型,首先要先蒐集龐大數據,進而處理、設計模型、撰寫演算法、參數調整,最後還要評估與部署,甚至還必須有更新機制,讓機器學習模型不斷進步。整體工作流程,需要機器學習的專家參與,才得以實現。透過Cloud AutoML,用戶可不需機器學習專家介入即可打造專屬模型。而Cloud AutoML Vision是Google日前才上線的第一個產品,未來還會發展更多類似的應用服務。

善用大數據分析開創商業新模式

前述提到Google每天接收到龐大數據量,實際上過往卻無法被完整記錄,隨著運算、儲存成本的降低,安全性也日漸成熟,如今不只是Google,全球企業皆想盡辦法蒐集更多的資料,以便透過大數據分析,掌握顧客的使用行為與喜好,設計出更能吸引顧客的商品,或增加滿意度與黏著度。

但是若擁有龐大數據,卻欠缺分析能力,以及適合的機器學習模型,最後恐淪為噪音。「因此我們認為,數據方面的蒐集、分析,在整個機器學習模型建立的環節中最為關鍵,Google雲端平台即著眼於此,提供多種工具,協助降低數據蒐集與分析的門檻。」田哲禹說。

至於人才,亦是實現人工智慧創意應用的要素,Google透過Google Brain Residency計畫培訓,在全球每年有超過250個研究單位,透過該計畫取得補助實現人工智慧應用實作。此外,Google亦設立了進階解決方案實驗室(Advanced Solutions Lab),集結公司內部機器學習的專家,讓企業具創意的想法點子,可協同實驗室專家彼此合作,開發出專屬機器學習模型。

田哲禹舉例,在美國知名保險公司與進階解決方案實驗室合作後,打造出機器學習模型,應用於車險業務方面,讓顧客只要上傳照片,即可藉此辨識車體損壞狀況,預估修復的費用。如此一來,可解決過去以專業人力判斷效率不彰,以及人類難以達成的客觀判斷細節,新建立的機器學習模型基於智慧化地調整參數,即可突破傳統工作模式無法達成之處。

去年在資料科學領域的熱門話題之一,即是Google收購全球知名的Kaggle資料分析與建模競賽平台,聚集超過一百萬個機器學習的資料科學家,每天在Kaggle平台上交流,或透過競賽方式解決機器學習的挑戰。畢竟以現在的技術,欲實現人工智慧應用仍有相當高的門檻,Google正試圖以不同方式降低,讓更多企業得以藉此加速開創新形態的營運模式。


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