FPGA是什么它有什么优势和劣势
（文章来源：infoq.com）
如果需要计算一些数据，最常用的方法是针对CPU或GPU这样基于指令的架构编写计算所需的软件。或者采取一种更麻烦的办法，专门针对特定的计算需求设计出一套专用电路，而非面向CPU和GPU这样的通用电路编写指令。在设计出自己的电路后，还要设法实现所需设计，以便真正开始计算。此时可以考虑的一种方式，需要非常深厚的技术能力，你需要真正创建出能实现所需设计的电路（这种方式也叫做ASIC，即专用集成电路）。
但此时还有一种更简单的方法，这也是本文的重点：使用现场可编程门阵列（FieldProgrammableGateArray，FPGA）这种可重构的集成电路来实现自己的电路设计。我们可以将FPGA配置为自己需要的任何电路（只要FPGA能够容纳下）。这与很多程序员已经熟悉的，基于CPU、GPU指令的硬件编程方式有着很大差异。基于指令的硬件是通过软件配置的，而FPGA是通过指定所需硬件电路配置的。
为何要用FPGA来完成计算任务，而非选择更通用的CPU或GPU？这种方式与CPU和GPU的差异主要体现在下列几方面：延迟：完成计算工作需要多久？→FPGA在这方面更胜一筹。连接性：可以连接哪些输入/输出，带宽如何？→FPGA可以直接连接至输入，提供非常高的带宽。工程成本：为了表达所需计算，需要付出多少精力？→FPGA的工程成本通常远高于基于指令的架构，那么选择这种方式，肯定是因为其他方面的优势值得这样做。
能效：计算过程能耗如何？→这往往是FPGA最大的优势，但FPGA是否真的能胜过CPU或GPU，这主要取决于具体应用。如果需要为喷气式战斗机的无人驾驶功能计算数据，或开发高频算法交易引擎，低延迟肯定是必须的，此时需要让输入数据和得出结果之间的等待时间尽可能短。这些领域中FPGA远远胜过CPU（或GPU，因为GPU也需要通过CPU进行通信）。
FPGA很容易可以实现1毫秒左右，甚至低于1毫秒的延迟，而就算表现最好的CPU，其延迟通常也在50毫秒左右。更重要的是，FPGA的延迟往往是确定的。能实现如此低的延迟，主要原因之一在于FPGA通常专用性更强：无需依赖通用操作系统，也无需通过通用总线（例如USB或PCIe）通信。
我们可以借助FPGA将任何数据源，例如网络接口或传感器直接连接到芯片。而CPU和GPU的做法与此大为不同，它们必须通过标准化总线（如USB或PCIe）与数据源建立连接，并依赖操作系统向应用程序提供数据。与芯片直接连接可获得更高带宽（以及更低延迟）。
有些场合中，这样的高带宽是必不可少的，例如LOFAR和SKA这样的射电天文学应用程序。此类应用场景需要在现场部署大量专用传感器，并产生海量数据。但为了提高整个系统的可管理性，必须大幅减少传感器生成的数据量，随后传递给应用程序进行处理。因此荷兰射电天文研究所ASTRON设计了Uniboard²，这是一种包含四块FPGA芯片的基板，其每秒可处理的数据量甚至超过了位于阿姆斯特丹的互联网交换中心！
在深入讨论能效问题前，先来看看FPGA一个最大的劣势：相比基于指令的架构（如CPU和GPU），它们的编程/配置工作实在是太难了！一般来说，这些硬件电路是通过硬件描述语言（HardwareDescriptionLanguages，HDL）描述的，如VHDL和Verilog，而软件则可通过各种编程语言，例如Java、C和Python编程而来。
从理论角度来看，硬件描述语言和编程语言都可用于表达任何计算（这两者都是图灵完备的），但工程方面的细节却存在极大差异。该领域目前有一个新趋势：高级合成（HighLevelSynthesis，HLS），这是指使用诸如OpenCL或C++等常规编程语言为FPGA编程，借此也可实现更高级的抽象。然而就算使用此类编程语言，FPGA编程的困难程度依然要比为基于指令的系统编程高出一个数量级。
FPGA编程最困难的部分在于漫长的编译过程。例如在使用英特尔OpenCL编译器的情况下，典型的FPGA程序编译通常需要4-12小时，这是因为要进行繁琐的“布局和布线（Place-and-route）”操作，将我们需要的自定义电路映射到FPGA资源，同时确保以尽可能短的路径实现所需结果。这是一种非常复杂的优化问题，整个过程需要投入巨大的运算能力。虽然英特尔提供了一种仿真器，让我们可以用较短时间测试最终结果的正确性，但确定并优化性能的过程依然要经历冗长的编译过程。
人工智能 (AI)的优点和缺点
当我们听到人工智能(AI)时，我们脑海中闪过机器人和机器的图像。我们都曾在终结者系列中将阿诺德施瓦辛格视为未来的人形生物。看过那些时髦的变形金刚系列，所有那些让机器人像真人一样做事的电影，所有这些都让我们对它怎么可能感到敬畏，但让我告诉你，它们是动画电影。然而，世界上存在着能够完成人类任务的机器人。由于人工智能的进步，所有这些都是可能的。让我们在帖子中进一步了解人工智能的优缺点。
人工智能是与人类和其他动物拥有的自然智能相比，由机器展示的智能。当机器模仿人类与其他人类思维行为(例如学习和解决问题)相关联的认知功能时，就会使用“人工智能”一词。人工智能的概念是计算机模仿人类应该做的人类行为。人工智能的范围从语音识别和翻译成不同的语言，有时甚至是决策。总的来说，任何涉及程序执行通常涉及使用人类智能的事情的东西都是人工智能。
人工智能的水平在人工智能的范围内，人工智能有不同的分类。
强对弱强大的智能是指真正看起来像模仿人类的工作，它甚至有助于理解人类的思维方式。弱智能只是旨在建立一个行为像人类但不旨在像人类一样思考的系统。
狭义与一般有某种智能旨在解决某些特定任务，称为狭义智能。还有一个目标是一般推理或一般任务，称为一般智能。
如果你是看着那些介绍天网和终结者、变形金刚等科幻电影的科幻机器人电影长大的，那么肯定至少曾经想过这个世界会不会被机器人摧毁的那一天。让我们讨论一下人工智能的一些优点和缺点。
人工智能的优点平凡的任务：当谈到一遍又一遍地做同样的事情时，人类在更少的此类会议之后会感到无聊。但另一方面，机器不会感到无聊。人工智能有助于改进自动化过程，从而提高资源的生产力，并将重复、无聊的任务从人类肩上卸下。更快的行动和决策：当涉及到很少或很多因素的决策时，我们的思维会变得越来越慢，而机器以相同的速度工作并考虑所有因素。机器在做出决策时花费的时间要少得多，并且在需要更快决策的情况下很有用。避免错误：犯错是对人而言，但同样不适用于机器。机器执行重复性任务，因为它们被提供了操作机器所需的电力。机器学习：机器学习是人工智能的最大优势。人工智能可以轻松浏览数PB的数据，这对人类来说实在是太多了。通过重复性任务学习并为进一步的进步做好准备。通过人工神经网络，机器模拟人脑的结构和功能。冒险而不是人类：智能机器通常用于人类参与不安全的情况。有各种各样的研究工作和其他类似的任务，只是不能涉及人类。就像发现宇宙中未知的地方一样，火星探索就是一个完美的例子。其他需要精确到非人类水平的医疗诊断，智能机器可以帮助减少错误并改善时间。人工智能的缺点权力分配：人工智能带来了从人类操作员手中夺走控制权的威胁。截至2017年7月，Facebook关闭了其AI程序，因为它们开始使用自己的语言进行交谈。机器开始开发自己的语言。这可能是我们一直在想象的cyborg攻击的开始。失业：人工智能的实施可能会取代许多低技能工作，这是一个严重的威胁。一些依赖人类的简单任务很容易被智能机器取代。经常发生这样的事件，当采用新技术取代他们的位置时，大量的人失去了工作。缺乏判断力：机器可以轻松地完成它们被编程去做的重复性任务，但是当它们做出没有被编程去做的决定时，它们就失败了。除非他们有适当的环境来做决定，否则他们不能自己做决定。高成本：人工智能研究的成本非常昂贵，并且需要大量时间来进行较小的进步。要使AI被称为训练有素或机器学习发生，数据集需要很大才能使这些机器学习有效。人类的能力可能会减弱：由于我们现在大部分工作都依赖机器，我们的生活变得更加轻松。由于这种轻松，我们留下了宝贵的小技能，这些技能可以变得更大。我们只是忽略了技术和技能的根源，而选择了机器提供的输出。这些会降低我们发挥全部潜力的能力。错误和坏人的手：机器每天都在变得智能。他们每天都在成长和学习。如果该特定机器落入坏人之手，只需意识到结果。本来可以走向发展的世界，很容易走向毁灭。这些都是人工智能的优点和缺点。人工智能仍处于发展过程中，电影为我们提供了更多思考机器接管世界的维度。这可能很遥远，但有些事情是绝对真实的，并且肯定会发生并且已经发生。2017年1月，日本FukokoMutualLifeInsurance的员工(准确地说是34名员工)被解雇，原因是该保险公司安装了一个新的人工智能系统，该系统可以读取医疗证明、收集住院和手术数据以及每年节省1.4亿日元的工资成本。一方面，这对公司来说是利润，而另一方面，34名员工失去了工作。但是，机器人攻击可能会发生也可能不会发生，但低技能人员的工作处于危险之中，而他们的位置正在被机器取代。因此，虽然人工智能是人类的福祉，但它绝对可能是人类的诅咒。
人工智能(AI)有什么好处？人工智能(AI)的局限性人工智能(AI)的优点和缺点人工智能(AI)的好处和坏处人工智能(AI)的利与弊人工智能(AI)的优缺点人工智能(AI)怎么样？人工智能(AI)的优势人工智能(AI)的长处欢迎任何形式的转载，但请务必注明出处，尊重他人劳动成果。转载请注明：文章转载自有区别网[http://www.vsdiffer.com]本文标题：人工智能(AI)的优点和缺点本文链接：https://www.vsdiffer.com/proscons/pros-and-cons-of-artificial-intelligence.html免责声明：以上内容仅是站长个人看法、理解、学习笔记、总结和研究收藏。不保证其正确性，因使用而带来的风险与本站无关！如本网站内容冒犯了您的权益，请联系站长，邮箱：，我们核实并会尽快处理。相关主题Airbnb的优点和缺点Gmail的优点和缺点Lucidair电动轿车的优点Straighttalk的优点和缺点人工心脏的优点和缺点人工耳蜗的优点和缺点人工降雨的优点和缺点商业智能的优点和缺点智能家居的优点和缺点智能汽车的优点和缺点智能衣服的优点和缺点机器人的优点和缺点随机碱性水的优点和缺点加拿大留学的优点和缺点钩织的优点和缺点农药的优点和缺点选美的优点和缺点生狗粮的优点和缺点新生儿维生素K的优点和缺点AppleWatch的优点和缺点基因治疗的优点和缺点惠普/HP电脑的优点和缺点参军的优点和缺点摄影师的优点和缺点