Qualcomm anuncia un nuevo SDK de aprendizaje profundo con soporte para Snapdragon 820, computación heterogénea

Qualcomm

Qualcomm anunció esta mañana que está construyendo su primer kit de desarrollo de software (SDK) de aprendizaje profundo para procesadores Snapdragon 820. El nuevo SDK (Snapdragon Neural Processing Engine) se ejecuta sobre la plataforma Zeroth Machine Intelligence de Qualcomm y está diseñado para aprovechar las capacidades de cómputo heterogéneas del Snapdragon 820.

Antes de profundizar en este tema con más detalle, aclaremos un punto de confusión. Nosotros reportado por primera vez en Zeroth hace más de un año, cuando Qualcomm discutía la inclusión de Zeroth como un núcleo de hardware físico conocido como NPU o Unidad de procesamiento neuronal. Se rumoreaba que este núcleo se incluiría de serie en todos los dispositivos Snapdragon 820. Ahora sabemos que Qualcomm optó por no enviar una NPU con el Snapdragon 820, y la marca Zeroth se refiere a una plataforma de software de aprendizaje automático en lugar de un bloque de procesamiento específico en el SoC.

Definición de aprendizaje profundo

El aprendizaje profundo es un subconjunto del aprendizaje automático que, como su nombre lo indica, es un método para enseñar a una computadora cómo hacer algo, en lugar de programarlo a hacer algo. Las primeras redes neuronales eran bastante superficiales, con una capa de entrada, algunas capas ocultas y luego una capa de salida. Una red de aprendizaje profundo, como su nombre lo indica, usa muchas más capas para calcular la relación entre variables.



Las redes neuronales se utilizan ampliamente en visión artificial y se han implementado en ese campo durante varias décadas, pero gran parte de la investigación en campos como los automóviles autónomos ha sido posible gracias a los avances en el aprendizaje profundo. Una red neuronal convencional puede tener una sola capa oculta en la que se calculan los 'pesos' para el reconocimiento facial, la interpretación del habla o el análisis de escritura a mano:

Redes neuronales

En un ejemplo como este, los datos se introducen, la red los pondera (de acuerdo con los parámetros que ha aprendido a través de las ejecuciones de entrenamiento) y luego se muestra la salida. Una red de aprendizaje profundo, por el contrario, se parece más a esto:

Aprendizaje profundo

Las redes de aprendizaje profundo tienen más capas ocultas que las redes neuronales convencionales

Qualcomm, por ejemplo, actualmente usa Zeroth para dos tecnologías: Snapdragon Scene Detect, que clasifica objetos, elementos y personas dentro de una escena visual, y Snapdragon Smart Protect, que usa el aprendizaje automático para buscar comportamientos sospechosos que podrían ser una señal de que un el teléfono inteligente se ha visto comprometido.

SmartProtect

Snapdragon Smart Protect

Si tiene problemas para comprender la utilidad del aprendizaje profundo, considere el siguiente ejemplo. Imagina que estás caminando por la calle y ves una casa con la puerta de entrada abierta. La forma en que interprete esto dependerá de muchos puntos de datos adicionales: ¿Hay un vehículo que obviamente se está cargando o descargando? ¿Hay personas visibles en o cerca de la entrada? ¿Escuchas gritos, risas o música? ¿Hay luces encendidas dentro de la casa y, si las hay, pueden ver algo? ¿Son las 5 a.m., las 12 del mediodía o las 11:30 p.m.?

Las respuestas a estas preguntas determinan cómo respondes a la situación. Si hay gente entrando y saliendo de la casa y suena música a todo volumen, probablemente sea una fiesta. Si no hay nadie a la vista y la casa está a oscuras, es posible que esté presenciando un allanamiento, o es posible que alguien simplemente se haya olvidado de cerrar la puerta correctamente. Asignamos 'pesos' a estas probabilidades y evaluamos la situación en consecuencia, y lo hacemos de manera inconsciente y a una velocidad extraordinaria en comparación con una computadora convencional. Las redes neuronales convencionales intentan duplicar este proceso. Las redes de aprendizaje profundo amplían los principios básicos de las redes neuronales, pero agregan más capas ocultas y, como resultado, son capaces de evaluar escenarios más complicados y hacer determinaciones más sofisticadas.

Características y mercados

Según Qualcomm, Snapdragon Neural Processing Engine contiene las siguientes características:

  • Tiempo de ejecución acelerado para la ejecución en el dispositivo de redes neuronales convolucionales y recurrentes en los núcleos Snapdragon 820 (CPU Qualcomm Kryo, GPU Qualcomm Adreno, DSP Qualcomm Hexagon);
  • Soporte para marcos de modelos de aprendizaje profundo comunes, incluidos Caffe y CudaConvNet;
  • Una plataforma liviana y flexible diseñada para utilizar núcleos heterogéneos Snapdragon para brindar un rendimiento y un consumo de energía óptimos;
  • Apoya a empresas de una amplia gama de industrias, incluida la atención médica, la automoción, la seguridad y las imágenes, para ejecutar sus propios modelos de redes neuronales capacitadas y patentadas en dispositivos portátiles.

Qualcomm está claramente interesado en mercados emergentes como los vehículos autónomos, al igual que Nvidia. Sin embargo, la 'inteligencia' del aprendizaje profundo tiene profundas implicaciones en la forma en que interactuamos con la tecnología y podría conducir a una revolución en la interacción humano-computadora.

QualcommZeroth

Una de las diferencias entre las computadoras en programas como Star Trek: la próxima generación y nuestra propia tecnología es que Star Trek (y muchas otras cosas de ciencia ficción) representa una computadora que habla con fluidez y es capaz de interpretar declaraciones menos que perfectamente claras. El replicador sabe que cuando el Capitán Picard dice 'Té, Earl Grey, caliente', quiere que le sirvan el té a una temperatura específica y no le pide que explique qué significa 'caliente'. (Hay un StackExchange interesante hilo sobre la sintaxis y el habla como se muestra en Star Trek, para los verdaderamente nerd.)

Las redes de aprendizaje profundo podrían ayudarnos a crear programas informáticos que sean mucho más capaces de analizar el habla humana que el software actual. Sospecho que también es la base de gran parte del trabajo que realizan empresas como Facebook y Microsoft en la investigación de bots, aunque La implosión de Tay el mes pasado también muestra los peligros de tal investigación.

Con Zeroth Machine Platform y Snapdragon Neural Processing Engine, Qualcomm está lanzando su sombrero al ring y los desarrolladores de apuestas utilizarán las capacidades de la CPU, DSP y GPU del Snapdragon 820 para construir redes heterogéneas que aprovechen las capacidades de los tres bloques de procesamiento. . Se espera que el SDK esté disponible en la segunda mitad de este año.

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