Antes de os smartphones serem medidos? Cores, megapixels, gigahertz. Agora tudo avançou tanto em termos de tecnologia que todos têm valores ótimos para esses indicadores, e o que eles estão tentando empurrar acima da norma é apenas uma jogada de marketing.
No entanto, agora há uma posição em que os smartphones estão começando a se destacar como mais legais - essa é a inteligência artificial.
Lembre-se dos slogans da publicidade moderna: “processador com neuromódulo”, “câmera com IA”, “algoritmos inteligentes” e outras frases “mágicas” que nos levam a comprar um novo dispositivo.
Mas como isso funciona e, o mais importante, para que serve a inteligência artificial?
Como a IA acabou em um smartphone?
Um programa comum resolve um problema de acordo com um algoritmo específico escrito por uma pessoa. E se houver muitas dessas tarefas, ou se os dados e condições iniciais estão mudando constantemente? Uma pessoa não pode processar toneladas de informações e escrever milhares de algoritmos. Então deixe a máquina sem alma fazer isso!
O principal é configurá-lo corretamente e, então, ele começará a procurar a solução ideal por conta própria. É assim que a inteligência artificial e sua subseção aprendizado de máquina apareceram. Um dos algoritmos de aprendizado de máquina são as redes neurais, das quais você provavelmente já ouviu falar.
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Há muito tempo que usamos IA em nosso smartphone. Traçar um percurso tendo em conta os engarrafamentos, procurar gatos entre as fotos na "nuvem", comunicar com um assistente de voz - tudo isto seria impossível sem algoritmos inteligentes. Essas tarefas são resolvidas remotamente: a solicitação é enviada ao servidor, processada e a resposta volta.
Por que não colocar a IA dentro do smartphone? Ele já aprendeu muito "fora da caixa", aprende constantemente com a gente. As capacidades dos dispositivos modernos permitem. Conseguimos imediatamente duas vantagens:
- é rápido: não há necessidade de perder tempo e tráfego na transferência de dados;
- é seguro: todos os dados são armazenados dentro do smartphone, você não os compartilha com serviços de terceiros.
Os fabricantes até alocaram uma unidade separada para IA dentro do processador móvel - NPU (Unidade de Processamento Neural, módulo neural). Trata-se de um acelerador de algoritmos de aprendizado de máquina, com ele o smartphone resolve problemas ainda mais rápido e consome menos energia.
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O primeiro processador com NPU foi Huawei Kirin 970. Está instalado, por exemplo, nos smartphones Huawei P20 Pro e nova 3. E em 2018 foi lançado o primeiro processador do mundo com neuromódulos duplos Kirin 980. O desempenho do NPU aumentou em 226% e a eficiência energética - em 182 %. Os carros-chefe Huawei Mate 20 Pro e Mate 20 estão equipados com esse processador.
Então, por que um smartphone precisa de inteligência artificial?
Reconhecimento facial
Quase todos os smartphones modernos suportam desbloqueio facial. Em modelos baratos, a tecnologia é simples: a câmera frontal tira uma foto do rosto e algoritmos especiais a comparam com um determinado padrão usando pontos-chave. Coincidiu - o seu, não coincidiu - um estranho.
Esta tecnologia não funciona bem no escuro e há um problema de segurança: se for mostrada a um smartphone uma foto do proprietário ou de uma pessoa semelhante, existe a possibilidade de uma coincidência.
Os smartphones mais caros usam um método diferente. Por exemplo, no Huawei nova 3, duas câmeras frontais formam uma imagem 3D e uma luz infravermelha ajuda no escuro. O carro-chefe da Huawei Mate 20 Pro geralmente projeta 30 mil pontos no rosto, constrói um modelo 3D e depois o compara com o modelo original.
E se você complicar a tarefa? Usar óculos ou chapéu, deixar a barba crescer ou se maquiar? Acontece um rosto completamente diferente. Então, o aprendizado de máquina vem ao resgate AI percebe essas mudanças, faz ajustes no modelo e percebe que na frente dele está o dono do smartphone. Graças ao NPU, essas operações demoram uma fração de segundo.
Melhorando a autonomia
As redes neurais também podem prever o futuro. Lide com isso melhor do que médiuns. A IA em um smartphone analisa nossos hábitos, percebe cenários comportamentais (inicialização de aplicativos em determinado horário, inatividade durante o sono etc.) e ela mesma entende quais aplicativos são necessários em determinado momento e quais não são.
Programas e processos importantes serão carregados na memória com antecedência para que abram mais rapidamente, e os desnecessários serão excluídos para não consumir energia. Verifique seu e-mail primeiro no trabalho? O aplicativo já está esperando por você. O Maps e o Instagram funcionam à noite? Sem memória, agora não é a hora.
Indo ainda mais fundo, o AI prevê a carga da CPU com base na taxa de quadros. Como resultado, as cenas dinâmicas parecem suaves para nós, sem "contrações". Isso é especialmente importante em jogos.
Otimizando o desempenho
A inteligência artificial ainda impulsiona o desempenho. Vamos explicar usando o Kirin 980 como exemplo: o processador principal (CPU) possui apenas 8 núcleos, dos quais 2 trabalham em alta frequência, 2 em média e 4 em alta. Claramente - na imagem (quanto mais alta a coluna - maior a potência):
Ler livros e ouvir música em segundo plano não requer muitos recursos. Por que carregar todos os núcleos? Deixe apenas as frequências baixas funcionarem. Facebook, Vkontakte são "mais pesados" - então os "médios" estão conectados ao trabalho.
Mas hacks difíceis em PUBG ou batalhas épicas em WoT em configurações máximas, renderização de vídeo são tarefas que consomem muitos recursos, então todos dançam: a CPU e GPU (unidade de processamento gráfico) trabalham com potência máxima. AI percebe tudo isso e distribui a potência de maneira ideal.
Melhorando a qualidade do som
As imagens podem ser mais do que apenas visuais. AI também é responsável pela qualidade do som.
Quando você fala ao telefone, a IA imediatamente "separa" a voz dos sons estranhos e a amplifica, enquanto o ruído de fundo a silencia. Como resultado, você pode ser ouvido mesmo quando sopra um vento forte, os vagões do metrô estão trovejando ou sua banda favorita está se recuperando em um show.
Desfocando o fundo e destacando a cor
Filmes com efeitos especiais em um smartphone também estão relacionados às redes neurais. Os carros-chefe modernos da Huawei são capazes de gravar vídeo com um fundo desfocado: o assunto permanece claro e o primeiro plano e o fundo são desfocados no bokeh. Este efeito é geralmente obtido com lentes caras de alta abertura.
Outro truque é o realce de cores: a IA entende quem você está atirando (deve ser uma pessoa) e mantém o foco. A focagem preditiva (leitura - movimento preditivo) ajuda. Em seguida, a IA pinta apenas o assunto e deixa o mundo circundante em preto e branco. Lembre-se do filme Sin City? Existe o mesmo efeito.
Tradutor offline
Existe um tal tradutor para Android e iOS - Microsoft Translator. Em 2018, aprendeu a traduzir textos sem conexão com a internet, em grande parte graças ao sistema de inteligência artificial. E em parceria com a Huawei, a Microsoft finalizou o Translator para o processador Kirin 980.
O que saiu disso: nos smartphones da linha Huawei Mate 20, a precisão da tradução automática aumentou 23% e chegou perto da tradução humana. Ao mesmo tempo, a velocidade de processamento de texto é 3 vezes maior do que em outros smartphones emblemáticos, e os pacotes de idiomas "pesam" 2 vezes menos.
Realce de foto
Talvez a influência mais notável da IA que vemos na fotografia. Os algoritmos da câmera determinam exatamente o que estamos filmando e em que condições, e eles próprios selecionam as melhores configurações: contraste, saturação, balanço de branco.
Por exemplo, smartphones com processador Kirin 980 reconhecem até 1.500 cenários de 25 categorias - mesmo antes de você pressionar o botão do obturador. As redes neurais distinguem os gatos dos cães, a neve das folhas, o mar do céu. E existem configurações diferentes para cada pessoa.
A IA também entende em que modo é melhor atirar. Aponte a câmera para o documento - o modo "Scanner" é ativado, selecionando apenas a área com texto. O Kremlin está no quadro - o modo "Arquitetura" está ativado. Mire em uma pessoa - ativa o modo retrato com desfoque.
Retratos geralmente são abertos para IA. Você pode girar o bokeh com diferentes forças e formas, aplicar maquiagem e alterar o tipo de iluminação ao redor. Um smartphone não pode substituir uma DSLR por ótica profissional, mas fazer um retrato lindo em um avatar é fácil.
Segmentação de imagem
O reconhecimento e a categorização de padrões são as principais tarefas que o aprendizado de máquina resolve. AI organiza e combina fotos em um smartphone com base em semelhanças.
Fotos de gamburegras, saladas, frutas são comida, tem pasta separada. A IA coloca fotos de carros em outra pasta e prédios em uma terceira. Se as redes neurais encontrarem o rosto de alguém em imagens diferentes, eles também estarão em pastas, mas dentro da categoria “rostos”.
Quer tirar todas as fotos com sua mãe ou avó? Aqui estão todas as fotos em que entraram no quadro. Você já fotografou um documento importante há muito tempo, mas esqueceu quando? Aqui estão todos os quadros que contêm texto. Em vez de enumerar manualmente centenas, milhares de arquivos, 10-15 são deixados para verificar. É confortável.
Estabilização inteligente
As tecnologias populares de estabilização de imagem em smartphones são OIS e EIS, ópticas e eletrônicas, respectivamente. A Huawei desenvolveu o AIS - um estabilizador baseado em IA. Significa AI Image Stabilization.
O AIS é o melhor em tirar fotos noturnas. Como você pode ver: pressione o botão por 4-6 segundos (sem tripé!), E você terá uma imagem nítida com excelente detalhe e mínimo de ruído.
Como o smartphone vê:
- primeiros 0,2 segundos o AIS determina a posição da câmera no espaço. Exatidão - até 98%;
- então a câmera tira muitas fotos com parâmetros diferentes;
- AI seleciona as melhores fotos. Se houve uma mudança, ele os combina, após o que processa cada seção e remove o ruído.
