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美陆军挖掘战场移动设备的巨大潜力

更新时间:2020-02-09 07:41点击次数:字号:T|T

  为了使战场移动设备能够有效运行各类应用程序,美陆军研究实验室与学术界和工业界开展合作,研究出一种能够将先进的分析能力部署到战术边缘移动设备上的工具。

  鉴于人工智能和机器学习技术的飞速发展,大多数深度学习方面的研究都是使用拥有更多处理、能源和存储等资源的设备或平台进行的,而商业应用程序则将云技术用于处理某些复杂的计算。但是,战场上的士兵无法依靠高功率、笨重的设备或云计算技术来执行作战行动,他们需要一种能够有效运行移动设备上各类程序和算法的方法。

  在移动设备上运行这类算法的性能需求和资源需求存在极大的不确定性。例如,程序是否要一直运行,或者是否要耗尽所有的电量。要想在通信无法的战场下实现边析能力,需要对典型的人工智能算法在移动设备上的工作方式开展研究。

  美陆军于2010年组建了网络科学技术联盟(NSCTA),这十年间,该技术联盟产生了许多技术。战场移动设备边析研究项目由网络科学技术联盟下属的分布式视频分析任务组负责执行,主要研究智能手机等移动设备上的卷积神经网络如何用于对象检测、语言翻译和音频分类等各种应用程序。

  陆军研究实验室与州立大学和IBM公司开展了非常深入的合作,通过共享技术专家和设备,共同完成了视频分析方面的研究。研究人员在当前许多不同的移动计算平台(包括智能手机和移动图形处理单元)上对几种常用的深度学习算法进行了运行测试,并对各平台上算法的运行时间、内存使用和能耗进行了对比和分析。

  在此基础上,研究团队研发了一种工具,该工具将使陆军能够在移动设备上建模,表征并预测当前和未来基于机器学习的应用程序的性能,从而能够将先进的分析能力部署到战术边缘以支持C4ISR系统的运作。

  研究人员开发了一种名为Augur的工具,该工具可以预测未来移动设备上算法的性能和资源使用情况,并将这一以题为“Augur:对移动设备上ConvNets的资源需求进行建模”的论文,发表在《电气与电子工程师协会(IEEE)移动计算学报》上。此外,该项目的另一个NetVision,被作为网络科学技术联盟博览会上的重点和亮点进行了展示。同期,研究人员也在《IEEE/ACM网络学报》上发表了题为“NetVision:无线网络中的按需视频处理”一文。

  IEEE的两份期刊是该研究领域的刊物,能够在这样的刊物上发表论文,表明研究工作是高质量且备受重视的。该项目的早期研究曾在第25届ACM国际多会议和通信网络会议上发表。这两个会议也都是受到极高评价的网络计算机科学会议。

  美陆军的战术网络项目已经提出了“微云”能力的部署,利用部署在战术边缘附近的其他功能更强大的计算平台来支持复杂的分析。如将服务器级的计算机部署在“悍马”车上,为车辆附近的移动设备提供计算支持。该项目针对“微云”这一应用模式开展了研究。通过NetVision,战术边缘的移动设备可将分析工作流(的一部分)卸载到车载“战术微云”上,从而加快数据处理速度。这种方法可以在带宽受限的网络下,实现移动和“微云”计算资源之间最佳的数据处理方式。

  美陆军已将“多域作战”作为其核心作战思想。“多域作战”意味着各作战域之间存在相互之间的内在联系。美陆军认为,必须要了解和开发新的技术和能力,从而实现新的作战方式。例如,需要了解如何执行多域指挥和控制,以及如何通过跨作战域的信息交换来建立态势。陆军研究实验室在网络科学方面的研究已使这些能力得到了发展,以支持陆军的多域作战行动。

  陆军研究实验室表示,未来将继续与作战能力发展司令部下属的C5ISR中心以及美国陆军未来和概念中心合作,深入研究未来战场下网络化系统的行为,并利用最新的人工智能与机器学习能力,更快地将研究为战斗力。

(编辑:fun88乐天堂网)

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