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云端和邊緣融合環(huán)境中分布式大數(shù)據(jù)分析的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

      香港理工大學(xué)電子計(jì)算學(xué)系教授及副系主任郭嵩主持的項(xiàng)目「邊緣學(xué)習(xí)：云端和邊緣融合環(huán)境中分布式大數(shù)據(jù)分析的實(shí)現(xiàn)技術(shù)」，獲得香港研究資助局研究影響基金530萬港元的資助。

      近年來，隨著智能終端設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備、傳感器等的廣泛普及和智能化應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，邊緣環(huán)境的大規(guī)模實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)及豐富的應(yīng)用場(chǎng)景極大推動(dòng)了人工智能技術(shù)的發(fā)展。為了充分發(fā)揮邊緣設(shè)備和大數(shù)據(jù)的潛能，研究團(tuán)隊(duì)提出「邊緣學(xué)習(xí)」概念，將機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練和推斷過程遷移到邊緣環(huán)境，有效避免數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁Y源開銷和隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)。

郭嵩教授（右三）及其研究團(tuán)隊(duì)

        研究團(tuán)隊(duì)將開發(fā)一個(gè)邊緣學(xué)習(xí)平臺(tái)，從而支持智慧城市等應(yīng)用中的人工智能服務(wù)。項(xiàng)目研究進(jìn)展包括以下幾點(diǎn)：

一、面向邊緣終端的協(xié)同學(xué)習(xí)理論與方法研究

     得益于芯片制程的飛速發(fā)展，基于智能手機(jī)、嵌入式芯片等邊緣終端進(jìn)行模型訓(xùn)練的Tiny AI成為當(dāng)前重要的發(fā)展趨勢(shì)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)致力于打造面向邊緣終端的新一代AI系統(tǒng)，深入研究微處理器和嵌入式硬件平臺(tái)上的高性能AI技術(shù)，設(shè)計(jì)適應(yīng)硬件架構(gòu)的全新訓(xùn)練算法，在保證訓(xùn)練速度和精度前提下節(jié)約資源開銷。

嵌入式訓(xùn)練硬件平臺(tái)

二、基于邊緣智能的智慧城市實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)管理
      隨著傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、攝像頭的廣泛部署，智慧城市應(yīng)用通常需要將數(shù)據(jù)上傳云端，通過城市大腦對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析處理。然而城市中的危險(xiǎn)意外層出不窮，為了應(yīng)對(duì)意外，需要實(shí)時(shí)的危機(jī)檢測(cè)和人機(jī)交互方法。研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用邊緣學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻流的實(shí)時(shí)處理，以應(yīng)對(duì)城市復(fù)雜環(huán)境下的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和響應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)與理大建筑及房地產(chǎn)學(xué)系、電子及資訊工程學(xué)系團(tuán)隊(duì)進(jìn)行深度的合作，推動(dòng)基于邊緣智能的風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)在工地安全保障方面的深入研究。

智慧城市應(yīng)急管理框架

三、基于邊緣智能的智慧醫(yī)療脊柱側(cè)彎評(píng)估

      青少年脊柱側(cè)彎的早期篩查主要通過人工檢查，但具有效率低和人工成本高的問題，而受疫情等因素的影響更大。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程篩查跟蹤以及家庭遠(yuǎn)程AI監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療，研究團(tuán)隊(duì)提出基于移動(dòng)端的體態(tài)篩查算法和實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)康復(fù)跟蹤算法，模型量化壓縮后在移動(dòng)端執(zhí)行高效的推理計(jì)算，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程體態(tài)在線評(píng)估以及實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)康復(fù)跟蹤。研究成果已在華西醫(yī)院、香港復(fù)康會(huì)、香港路德會(huì)等機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用。

無輻射便攜式脊柱成像硬件設(shè)備

      邊緣智能與大數(shù)據(jù)分析研究由郭嵩教授主理，他現(xiàn)任IEEE院士、ACM杰出會(huì)員及IEEE通信學(xué)會(huì)理事會(huì)成員，長(zhǎng)期從事云計(jì)算與大數(shù)據(jù)、分布式系統(tǒng)、無線通信及移動(dòng)計(jì)算的科研與教學(xué)工作，近年來主研究經(jīng)費(fèi)達(dá)二千余萬港元。

【香港理工大學(xué)電子計(jì)算學(xué)系】

      香港理工大學(xué)電子計(jì)算學(xué)系是香港提供計(jì)算機(jī)科學(xué)高等教育的先驅(qū)之一。憑借超過46年的成功經(jīng)驗(yàn)，學(xué)系在教育及科研的卓越表現(xiàn)在國際上廣受認(rèn)可。目前學(xué)系進(jìn)行的研究主要涵蓋六個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域，包括人工智能和機(jī)器人技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)安全和私隱；數(shù)據(jù)科學(xué)、信息檢索和人機(jī)互動(dòng)；基本原理和軟件；網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)計(jì)算；以及視覺、語言和圖形。學(xué)系于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的研究與全球發(fā)展一直保持同步，更有多個(gè)項(xiàng)目贏得香港研究資助局的研究影響基金及協(xié)作研究金、香港科技創(chuàng)新基金、國家自然科學(xué)基金等，成績(jī)斐然。此外，學(xué)系與本地和海外機(jī)構(gòu)以及行業(yè)領(lǐng)先者建立了牢固的合作伙伴關(guān)系，共同開發(fā)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和研究項(xiàng)目，利用大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用方案，在促進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移方面作出了重大貢獻(xiàn)。