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华为麒麟的AI性能是高通的3.5倍?这是所有手机运行神经网络的能力-AI Benchmark 是如何测试手机AI性能的

最编程 2024-08-14 20:11:49
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据官网介绍,该 benchmark 包含 9 个在手机上运行独立神经网络的计算机视觉任务。这些网络包含大量架构,能让我们评估解决人工智能问题的不同方法的表现和局限性。


任务 1:目标识别/分类

神经网络:MobileNet - V1 | CPU, NPU, DSP

图像分辨率:224 x 224 px

ImageNet 准确率:69.7%。


这是一个非常基础但很强大的神经网络,能够基于一张照片识别 1000 个不同的对象类别,准确率约为 70%。经过量化,其大小可小于 5Mb,再加上低耗内存,它可在几乎所有现有智能手机上使用。


任务 2:目标识别/分类

神经网络:Inception - V3 | CPU, NPU, DSP

图像分辨率:346 x 346 px

ImageNet 准确率:78.0 %


这是对上一个网络的进一步扩展:更加精确,但代价是规模是原来的 4 倍且对计算的要求较高。一个明显的优势是——它可以处理分辨率更高的图像,这意味着更精确的识别和更小目标的检测。


任务 3:人脸识别

神经网络:Inception - Resnet - V1 |CPU

图像分辨率:512x512 px

LFW 得分:0.987


这个任务无需过多介绍:根据人脸照片识别出这个人。实现方式如下:对于每个人脸图像,神经网络会对人脸编码并生成一个 128 维的特征向量,该特征向量不随缩放、移动或旋转而改变。然后,在数据库中检索和此向量最匹配的特征向量(以及对应的身份),数据库里包含数亿个此类信息。


任务 4:图像去模糊

神经网络:SRCNN 9-5-5 | CPU, NPU, DSP

图像分辨率:300 x 300 px

Set-5 得分 (x3):32.75 dB


还记得用手机拍出的模糊照片吗?这个任务就是:让图片变得清晰。在最简单的情况下,这种失真是通过对未损坏的图像应用高斯模糊来建模的,然后尝试使用神经网络来恢复它们。在这个任务中,模糊是通过一种最原始、最简单、最轻量级的神经网络 SRCNN(只有 3 个卷积层)去除的。但是即便如此,它仍然显示出相当令人满意的结果。


任务 5:图像超分辨率

神经网络:VGG - 19 | CPU, NPU, DSP

图像分辨率:192 x 192 px

Set-5 得分 (x3):33.66 dB


你有过缩放照片的经历吗?缩放时是不是会有失真、细节丢失或清晰度下降的问题?这项任务就是让缩放过的照片看起来和原图一样。在本任务中,网络被训练用于完成一项等效的任务:将给定的缩小后图像(如缩小四倍)恢复至原图。此处我们使用一个 19 层的 VGG-19 网络。尽管目前来看,该网络的表现并不惊艳,也不能重建高频部分,但它对于绘画仍是理想的解决方案:该网络可以让图像变得更加清晰、平滑。


任务 6:图像超分辨率

神经网络:SRGAN | 仅 CPU

图像分辨率:512 x 512 px

Set-5 得分(x4):29.40 dB


任务同上,但完成方法略有不同:如果我们使用其他神经网络训练我们的神经网络会如何?我们安排两个网络去完成两个不同的任务:网络 A 尝试解决上面提到的超分辨率问题,网络 B 观察其结果,尝试找到其中的缺陷并惩罚网络 A。听起来是不是很酷?实际上真的很酷:尽管该方法不尽完美,但结果往往非常惊艳。


任务 7:语义图像分割

神经网络:ICNet | 仅 CPU

图像分辨率:384 x 576 px

CityScapes (mIoU):69.5 %


有没有想过在手机上运行自动驾驶算法?这没什么不可能,至少你可以完成一大部分任务——根据车载摄像头拍摄的照片检测 19 类目标(例如,车、行人、路、天空等)。在下图中,你可以看到最近专为低性能设备设计的 ICNet 网络的像素级分割结果(每个颜色对应每个目标类别)。


微信图片_20211129234414.jpg


任务 8:图像增强

神经网络:ResNet - 12 | CPU, NPU, DSP

图像分辨率:128 x 192 px

DPED PSNR i-得分:18.11 dB


看旧手机上的照片是不是觉得很难受?这个问题可以解决:经过恰当训练的神经网络可以让旧手机(即使是 iPhone 3GS)上的照片看起来非常好、非常时髦。要做到这一点,网络要观察、学习如何将来自低端设备的照片优化成像用 DSLR 相机拍出来的一样。当然,这一奇迹有一些明显的缺陷(如:每次换新手机模型都要重新训练网络),但得到的图像看起来非常好,尤其是旧设备上的照片。


任务 9:内存极限

神经网络:SRCNN 9-5-5 | CPU, NPU, DSP

图像分辨率:4 MP

# 参数:69.162


在任务 4 中我们已经认识了 SRCNN,它是最轻便、简单的神经网络之一,但即便如此,在处理高分辨率照片时,它也会让大多数手机「给跪」:要处理高清照片,手机至少要有 6GB 的内存。这项测试的目的是找到你设备的极限:这个最简易的网络到底能处理多大的图像?


最后,你可以去谷歌商店下载此APP测试下自己手机运行神经网络的能力,不服跑个分?


参考链接:https://venturebeat.com/2018/07/25/ai-benchmark-rates-smartphones-neural-network-performance/


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