FPGA 的深度学习方案的应用--DOBBY-AI 原型机

在上周末刚刚结束的全球消费电子展（CES 2017）上， 来自中国的顶级无人机厂商零度智控（ZEROTECH）低调而神秘地展示了一款新型的无人机原型：DOBBY-AI —— DOBBY 口袋无人机-AI 版。DOBBY-AI 是最新型的智能口袋无人机原型，与之前发布的 DOBBY 口袋无人机一样，尺寸只有巴掌大小、整机重量约等于一个 iPhone6 Plus。DOBBY-AI 看起来似乎只是一个孩童的玩具，而当演示者让 DOBBY-AI 真正展开翅膀，放飞空中，它竟像我们的伙伴一样，理解我们的意图，不仅能实时多人检测与追踪，还能识别我们的各种姿势。

自2012年始，深度学习就在人工智能（AI）届掀起了一次大的革命，以前所未有的精度在图像识别、语音识别、自然语言处理等领域，统治了人工智能应用。然而，大家是否想过：

当设备没有云端服务器的计算支持时，怎么实现复杂的深度学习算法？

在极低的功耗和极小的尺寸下，怎么实现复杂的深度学习算法？

DOBBY-AI 原型机的闪耀登场，证明了采用 FPGA 的深度学习方案可以解开这两个难题。

图1 - 姿态识别效果图

仔细观察 DOBBY-AI 的主板：那儿有一颗 Xilinx 全可编程的 Zynq SoC 芯片。Zynq 全可编程 SoC 系列融 ARM 处理器的软件可编程性与 FPGA 的硬件可编程性为一体，不仅可实现重要分析与硬件加速，同时还在单个器件上高度集成 CPU、DSP、ASSP 以及混合信号功能。毫无疑问，正是它赋予了无人机既能感知周围环境，理解主人意图，又能帮助无人机保证续航时间与稳定性的能力。烧写于 Zynq SoC 之上的，正是深鉴科技推出的 Aristotle 深度学习处理器 —— 仅需要 3W 左右的功耗，该方案就能实现每秒 2300 亿次深度学习运算性能。

图2 - DOBBY AI原型图外观图

在 2017 年，我们将会发布全新的人工智能解决方案，极大地丰富了用户与无人机的交互方式并提升无人机的用户体验。我们已经与深鉴科技深入合作，共同开发基于姿态识别的智能方案，这也会是 DOBBY-AI 口袋无人机的核心功能之一。

——周炯，零度智控 CTO

仅仅用一个低端的Zynq FPGA平台，深鉴的深度学习处理器方案就可以支持实时的多人检测、姿态识别、追踪和其他多种应用，这是全球首例在无人机上实用化的 FPGA 深度学习方案。因为对于无人机产品来说，深度学习方案受到尺寸、功耗、价格的严格限制，很难在满足所有这些限制的前提下还能获得很高的处理能力。我们很高兴深鉴科技结合自己的深度压缩与 Aristotle 深度学习处理器等多种技术，在 Xilinx 的 FPGA 上真正实现了 FPGA 深度学习方案在智能无人机上的实用化。

——姚颂，深鉴科技 CEO

深鉴科技是由斯坦福大学和清华大学的世界顶级深度学习硬件加速研究者创立的创业公司。此前，深鉴在 Hot Chips 2016 曾经介绍过自己的核心技术流程，而这一次，是他们的产品首次公开。

据深鉴科技 CEO 姚颂透露，深鉴正在打造针对于无人机、安防监控等应用的终端深度学习方案以及针对于语音识别等应用的云端深度学习方案。深鉴科技提供的整套开发工具可以帮助用户摆脱 FPGA 开发的困扰，哪怕是没有任何 FPGA 背景的算法工程师，也可以利用深鉴科技的工具链把训练好的模型快速、高效地部署到硬件上。

我们相信，深鉴的深度学习方案对于人工智能应用的落地具有重大影响。可以期待 FPGA 会为我们周围的每一个节点赋予越来越多的智慧，让我们享受更多彩的生活。