《連線》網(wǎng)站撰文講述谷歌DeepMind最大的人工智能項(xiàng)目在如何解決Android的電池續(xù)航問(wèn)題。谷歌的Android Pie操作系統(tǒng)采用DeepMind的AI，目的就是延長(zhǎng)手機(jī)的電池續(xù)航時(shí)間。那么做真能帶來(lái)改變嗎?

以下是文章主要內(nèi)容：

2014年1月，谷歌斥資4億美元收購(gòu)總部位于倫敦的人工智能公司DeepMind。當(dāng)時(shí)，外界還不清楚谷歌和它的母公司Alphabet會(huì)從這筆交易中得到什么。四年后，專(zhuān)注于為谷歌開(kāi)發(fā)人工智能的DeepMind團(tuán)隊(duì)開(kāi)始帶來(lái)回報(bào)。

谷歌最新的移動(dòng)操作系統(tǒng)Android Pie的推出，涉及到DeepMind迄今為止最大的現(xiàn)實(shí)世界機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的推出。它的人工智能有一個(gè)雄心勃勃的目標(biāo)。它希望解決現(xiàn)代智能手機(jī)最令人沮喪的一個(gè)痛點(diǎn)：電池續(xù)航能力差。

從2017年春季開(kāi)始——早在Android Pie(之前代號(hào)名稱(chēng)為“P”)的開(kāi)發(fā)者預(yù)覽版發(fā)布之前，DeepMind的倫敦團(tuán)隊(duì)就開(kāi)始與谷歌的同事展開(kāi)合作。合作的成果是，他們?cè)诓僮飨到y(tǒng)中引入了兩個(gè)AI系統(tǒng)。它們分別是自適應(yīng)電池(Adaptive Battery)系統(tǒng)和自適應(yīng)亮度(Adaptive Brightness)系統(tǒng)，前者旨在阻止應(yīng)用程序在后臺(tái)消耗電池電量，后者則意在根據(jù)手機(jī)所處的環(huán)境自動(dòng)調(diào)整屏幕亮度。

Android工程師本·默多克(Ben Murdoch)表示，來(lái)自Android Pie開(kāi)發(fā)者版、beta測(cè)試版和通用版本的第一批數(shù)據(jù)顯示，該系統(tǒng)能夠奏效。他表示，運(yùn)行于Android設(shè)備后臺(tái)的應(yīng)用程序喚醒中央處理器(CPU)的頻率會(huì)降低30%，通過(guò)Wi-Fi和移動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量在一些情況下會(huì)減少20%。這兩種方法都可以減輕電池的消耗。

“我們已經(jīng)看到我們所說(shuō)的方差出現(xiàn)減少。”默多克補(bǔ)充道，“大多數(shù)用戶(hù)都時(shí)常覺(jué)得自己的手機(jī)電池消耗速度比預(yù)期的或者正常時(shí)候要快得多。我們稱(chēng)這些不可預(yù)測(cè)的事件為‘電池的壞日子’。我們是在支配那些電池的壞日子。”

早期階段

盡管Android Pie已經(jīng)公開(kāi)推出，但這些系統(tǒng)仍處于相對(duì)早期的階段。該操作系統(tǒng)的公開(kāi)版本已于8月6日開(kāi)始提供下載，但仍只在少數(shù)的手機(jī)上可用。目前全球有超過(guò)20億臺(tái)設(shè)備運(yùn)行各種Android系統(tǒng)版本，但大多數(shù)都是在舊款操作系統(tǒng)上運(yùn)行。(谷歌在Pie推出之前發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，只有14%的設(shè)備在使用Oreo系統(tǒng)。)

那么，該潛在的電池節(jié)約技術(shù)背后的人工智能是如何運(yùn)作的呢?“這個(gè)模型是一個(gè)深度的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。”在DeepMind為谷歌開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的克里斯·甘布爾(Chris Gamble)說(shuō)道。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，已經(jīng)在從自動(dòng)駕駛汽車(chē)到圖像識(shí)別技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了測(cè)試。

DeepMind的人工智能會(huì)分析Android設(shè)備用戶(hù)如何使用他們的應(yīng)用程序。甘布爾說(shuō)，“它有兩層，利用應(yīng)用程序打開(kāi)的時(shí)間戳來(lái)預(yù)測(cè)該應(yīng)用程序下一次打開(kāi)的時(shí)間。”該機(jī)器學(xué)習(xí)模型會(huì)學(xué)習(xí)應(yīng)用程序的使用模式——去掉應(yīng)用程序名稱(chēng)和詳細(xì)信息，以防止它們受到任何不公正的對(duì)待——進(jìn)而預(yù)測(cè)哪些應(yīng)用程序經(jīng)常被使用。然后，得出每個(gè)應(yīng)用程序分被打開(kāi)的可能性數(shù)據(jù)。“如果兩個(gè)應(yīng)用程序被使用的方式相同，那么它們可能就會(huì)得到相同的預(yù)測(cè)，因?yàn)樗鼈儠?huì)有相同的輸入數(shù)據(jù)。”甘布爾指出，“但事實(shí)上，它們可能是兩個(gè)完全不同的應(yīng)用程序。”

該人工智能技術(shù)將每個(gè)應(yīng)用程序歸入四組中的一組，由此來(lái)節(jié)省電池壽命。每組都被賦予不同的限制，因而能夠防止特定手機(jī)行為的發(fā)生。默多克說(shuō)，這四個(gè)組包括：活躍應(yīng)用組(正在使用的應(yīng)用或者接下來(lái)很可能會(huì)被使用的應(yīng)用)，即將使用的應(yīng)用組(可能不久后會(huì)被使用的應(yīng)用)，經(jīng)常使用的應(yīng)用組，以及鮮少使用的應(yīng)用組。

那些被放在即將使用組別的應(yīng)用程序可以不受限制地運(yùn)行，而那些被放在低優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用程序會(huì)受到不同的限制。“當(dāng)應(yīng)用程序開(kāi)始發(fā)現(xiàn)自己處于即將使用、經(jīng)常使用或者鮮少使用的組別時(shí)，限制就會(huì)增加。”默多克說(shuō)道，“對(duì)那些應(yīng)用的限制包括：設(shè)備必須要充電，或者設(shè)備必須要連接網(wǎng)絡(luò)。”其他的限制還包括停止應(yīng)用程序設(shè)置鬧鐘喚醒手機(jī)的功能。應(yīng)用程序還可以被限制對(duì)通過(guò)云端接收到的消息進(jìn)行響應(yīng)，鮮少使用的組別中的那些應(yīng)用程序的后臺(tái)活動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)會(huì)完全受限。

這可能會(huì)對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)造成影響。當(dāng)Android Pie的用戶(hù)打開(kāi)自適應(yīng)電池系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告：“通知提醒可能會(huì)延遲”。因此，如果你在手機(jī)端不是常常使用Facebook的話(huà)，你可能會(huì)延遲收到來(lái)自該應(yīng)用的推送通知。應(yīng)用程序每小時(shí)都會(huì)被掃描一次，由此來(lái)預(yù)測(cè)它們的使用情況，人工智能的處理工作全部在各臺(tái)設(shè)備上完成。

手機(jī)上應(yīng)用AI極其復(fù)雜

此前，DeepMind將其人工智能技術(shù)推向了谷歌的數(shù)據(jù)中心。它的機(jī)器學(xué)習(xí)直接控制著充斥著服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的巨型建筑的冷卻過(guò)程，這些公司聲稱(chēng)這種部署節(jié)省了能源。不過(guò)，涉足手機(jī)則是另一回事。

“在移動(dòng)設(shè)備上應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)是極其復(fù)雜的。”甘布爾稱(chēng)。雖然手機(jī)比以往任何時(shí)候都更加強(qiáng)大，但它的計(jì)算能力仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及體積更大的系統(tǒng)，后者可以依賴(lài)更多的資源來(lái)處理數(shù)據(jù)。“我們確定的一件事是，該模型的第一次迭代是非常計(jì)算密集型的。”甘布爾補(bǔ)充說(shuō)。這對(duì)于非高端手機(jī)尤其緊要。自適應(yīng)電池和自適應(yīng)亮度系統(tǒng)最初是在谷歌的Pixel智能手機(jī)上測(cè)試的，但后來(lái)隨著它走出了原型階段，它被擴(kuò)展到其他的手機(jī)上。

隨著該機(jī)器學(xué)習(xí)模型在現(xiàn)實(shí)世界的使用越來(lái)越廣泛，為了及時(shí)解決該模型的任何問(wèn)題，Android和DeepMind已經(jīng)能夠做到讓該人工智能在2019年Android Q問(wèn)世之前就可獲得升級(jí)。默多克說(shuō)，“這些模型都是在他們自己的Android APK上構(gòu)建和部署的，我們可以根據(jù)需要靈活地通過(guò)Play Store應(yīng)用商店進(jìn)行更新。”任何時(shí)候只要感覺(jué)已經(jīng)進(jìn)行了足夠的改進(jìn)，谷歌就可以給機(jī)器學(xué)習(xí)推送更新。“隨著時(shí)間的推移，我們打算做的要事之一是，監(jiān)控這些模型在該領(lǐng)域的表現(xiàn)，并根據(jù)需要對(duì)它們進(jìn)行調(diào)整。”

目前，還不可能完全說(shuō)清楚機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的效果如何，也不知道手機(jī)的電池續(xù)航時(shí)間是否會(huì)有明顯的改善。如果該人工智能出了問(wèn)題，人們自然就會(huì)抱怨。默多克表示，“理想情況下，用戶(hù)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就是我們最大的成功。”