AI成主角！最強搜尋模型MUM，10倍算力TPU，百萬位元量子計算，一文看盡Google I/O 2021大會亮點

作者 | 琰琰

編輯 | 劉冰一

昨天，期待已久的Google I/O 2021在山景城如期拉開大幕。

本屆大會首次採取全線上直播的形式進行。去年受疫情影響，一年一度的谷歌I/O大會被迫暫停，如今再度歸來讓這場年度科技盛會有了更多看點。

「我們的使命是梳理全世界的資訊，並讓全世界的人們都能接觸並使用它們」，谷歌CEO 桑達爾·皮查伊在大會一開始便講到。

這是Google成立21年來從未改變過的使命，基於這一使命，I/O大會每年都能為使用者帶來最前沿最實用的技術和產品。

當然今年也不例外。在長達3個多小時的釋出會上，谷歌逐一展示了14項最新升級產品和開發工具，幾乎囊括了Google所有的業務線。

在這些產品的背後，我們看到谷歌的AI色彩更濃了。整場釋出會上，AI是被提及頻率最高的詞之一，幾乎每一項產品都有強大的AI技術支援。

圍繞谷歌的AI能力，整場釋出會的亮點如下：

深度學習模型MUM和LaMDA，強化谷歌搜尋和人機對話；新一代機器學習晶片TPU v4，速度提升兩倍；打造量子AI園區，建構世界一個糾錯量子計算機；「Project Starline」實現極具真實感的互動體驗；Android 12 推出全新設計語言——Material You。

1

MUM，比BERT強大1000倍

完成一份旅行攻略，你需要用到幾次搜尋？

如今，搜尋引擎最困難的問題之一就是如何高效地完成更復雜的任務。作為谷歌最核心的業務，會上皮查伊為我們帶來了一款優化搜尋任務的最新模型——Multitask Unified Model（MUM），即多工統一模型。

這款模型和BERT一樣，同樣採用了Transformers架構，但它要比BERT強大1000倍。

具體來說，MUM技術具有兩大獨特優勢，一是它支援75種不同語言的訓練，可以實現跨語言傳輸，以幫助使用者更全面地獲取資訊和知識。語言經常是訪問資訊的重要障礙，MUM嘗試通過跨語言傳輸知識來打破界限。例如，如果你不懂日語，可能就不會找到用日語寫的關於富士山的重要資訊，而MUM可以通過語言來源轉移知識來幫你找到它，也就是說，MUM將打破不同語種在資訊搜尋方面的限制。

二是MUM是多模態的，這意味著它可以同時從網頁、影象等不同資料類型中理解資訊，產品負責人表示，未來可能進一步擴展到視訊、音訊等領域。多模態學習在搜尋引擎中具有重要應用價值，它可以幫助我們以更少的搜尋完成更復雜的任務。

同樣是以登山為例，如果你想了解去亞當斯山或富士山需要做哪些準備，可以輸入以下英文，MUM就可以搜尋到來自Web 的相關文章、視訊或者影象，通過溫度、海拔、天氣等更加全面的資訊提供更有用的建議。

2

LaMDA，讓知識獲取更輕鬆

在自然語言領域，谷歌還推出了NLU最新研究成果LaMDA。

LaMDA是一個用於對話場景的語言模型，它是開放領域的，可以就任何話題展開對話。經過大量資料訓練，LaMDA已經對冥王星的知識有相當多的瞭解。會上，產品負責人還為我們展示了一位太空愛好者與LaMDA的對話。

有關冥王星的問題，LaMDA基本能夠給出合理的回答。特別的是，如果這位愛好者突然轉移話題，比如說提問如何製作紙飛機，LaMDA也可以繼續對話，而不需要任何重新訓練。

不過，目前LaMDA仍然只是基於文字進行訓練。人類在交流過程中需要通過影象、文字、語音或者視訊進行資訊傳遞。基於此，LaMDA未來還需要進一步構建多模態模型（MUM），使其能夠感知不同資訊類型的問題。

谷歌表示，未來他們會將這一對話功能加入Google Assistant、Search和Workspace等產品中。

在後續的介紹中，Google 還把機器學習和 AI 運用到 Google 地圖、搜尋、相簿、語音助手、AR等多方面，幫助使用者實現了更智慧化的體驗。

3

新一代機器學習晶片TPU v4

TPU 是谷歌設計的硬體加速器，可以幫助機器學習更快地訓練ML 模型。第一代TPU由四顆定製的 ASIC 組成，擁有每秒 180 萬億次浮點運算的效能，以及單板 64 GB 的高頻寬記憶體。

這些板子也可以單獨使用，通過超快的特定網路構建一個每秒萬萬億次浮點運算級別的ML 超級電腦，谷歌稱之為「TPU pods」。

在今天的大會上，谷歌又推出了最新一代機器學習晶片TPU v4 。它由v4晶片驅動，其速度是 TPU v3 的兩倍多。

圖注：具有四個 TPU v4 晶片，每個 TPU v4 板都連線到 CPU 主機。

其TPU pod的計算能力可以達到每秒百億億次浮點計算的級別，這相當於一千萬檯筆記本電腦的計算之和。在此之前，想要如此效果，只有定製一臺的超級計算機。

谷歌計劃將TPU v4 pod配置在他們的資料中心，並使用90%或者接近90%的無碳能源進行運行。

4

創建量子計算研發基地

隨著摩爾定律逼近極限，量子計算成為了資訊科學的下一個突破口。實現量子計算的價值不言而喻，近十年來，谷歌一直在探索如何創造一臺真正的通用量子計算機。

為了達到這一目標，谷歌在加州聖巴巴拉打造了一所先進的量子AI園區，致力於建構世界一個糾錯量子計算機。

基於量子疊加、糾纏特性，量子計算能夠大幅提升儲存容量，達到超高運算速率。而這將有助於我們研究一切需要進行大量資料運算的事物，比如天氣、遺傳和疾病、量子物理學等。

然而受到機械脆弱性、工程複雜性、物理環境，尤其是量子位元翻轉的影響，量子計算極容易出現誤差。如何確保量子計算機連續地輸出可靠無誤的結果，是現有研究面臨的最大挑戰。

谷歌表示，為了解決這一問題，他們正著手構建 1000000 個物理量子位，以使其在糾錯量子計算機中協同工作。這一目標如果得以實現將是一個質的飛躍。

糾錯的量子計算機的形成需要兩個糾錯的「邏輯量子位」一起執行量子運算，然後將數百到數千個量子位平鋪起來。其中，一個邏輯量子位需要用1000個物理量子位進行編碼。而這一過程需要在「量子電晶體」中進行。

目前世界上還未建造出第一個「量子電晶體」，為證明這項工作的可行性，谷歌表示是，我們需要證明參與糾錯的物理量子位越多，就越能在第一時間減少錯誤——考慮到物理量子位極易出錯的特性，這是一個至關重要的步驟。

5

Project Starline，實時3D互動

尤其是疫情出現之後，遠端辦公、視訊聊天、雲課程成為了人們在日常生活和工作中的最主要溝通方式。通過虛擬網路增強互動的真實感，是谷歌一直在嘗試解決的問題。儘管這些年來包括Gmail、Google 相簿以及Google Meet在內的通訊產品都取得了長足的進步，但它們離真正面對面交談仍相去甚遠。

會上，谷歌展示了「Project Starline」項目的最新成果，通過計算機視覺、實時渲染、增強現實以及空間音訊等技術，它真正跨域了虛擬網路的障礙，達到了一種面對面的真實感。

為了達到如此體驗效果，他們還開發了定製深度感測器，數十個景深掃描感測器以及 65 英寸「光場顯示器」，從多個角度捕捉使用者的外形和外觀，然後將它們融合在一起，創建極其細緻的實時3D模型。

另外，為了可以通過現有的網路傳送高清超大尺寸影象，谷歌開發了新的壓縮和流媒體演算法，使資料減少100多倍。

6

Android 12，最強個性化定製

Android 12 是整場I/O大會最受外界關注的產品，而今天谷歌也正式釋出了它的第一個 Bata 版本，除了Pixel 手機，一加、小米、OPPO 等均支援下載安裝。

對於這個新版的功能和設計理念，谷歌主要強調了兩個方面，一是深度個性化。二是隱私保護。在個性化方面，谷歌為Android 12 量身定製了一種全新設計語言——Material You。從顏色、形狀、光線到動畫，可以說是 Android 史上最大的一次設計變化。

在功能演示中，使用者能夠通過自定義調色盤和重新設計的小工具來完全個性化自己的手機。例如，通過自定義設計，重新設計包括通知欄、鎖屏、音量控制等小工具的外觀，這些顏色還可以進一步應用於整個作業系統。

谷歌表示，Material You會最先應用到今年秋季釋出的Pixel新品上。未來還會進入到Google旗下從網路應用到硬體的所有產品中，包括可穿戴裝置、智慧顯示器、物聯網項目、智慧家居裝置，智慧手機和平板電腦等。

在設計層面，Android 12上的所有的原生小部件工具的外觀，更偏向於圓形和圓角矩形。這種設計風格將會融入各種Google原生和第三方的App中去。

谷歌還簡化了互動過程，重新設計整個基礎系統，以使 Android 裝置響應速度更快、電源效率更高。

安全與隱私一直是谷歌產品設計理念中的關鍵要素。谷歌在會上強調，Android 12在隱私保護方面的更新可以歸納為兩點：一是讓使用者知道安全底線在哪，二是便於使用者控制自己的隱私不被濫用。

Android 12設計了一個全新的隱私儀表面板，通過單一視角，使用者可以看到自己所有的許可權設定，以及資料訪問情況，方便使用者輕鬆撤銷某些應用程式許可權。如果有App正在呼叫手機的攝像頭或者麥克風功能，Android 12也提供了一個更明顯的圖示提示。

除了以上創新產品外，大會還發布了一系列重要更新和開發工具，包括遠端協作工具Smart Canvas，支援共享文件和視訊通話；Google地圖VR檢視融入更多查詢功能；Google Len拍照即可獲取商品資訊；Wear OS 與三星Tizen 平臺結合，提升電池續航和載入速度；AI健康工具識別面板狀況等。

正如桑達爾·皮查伊在開場時的口號，「為每個人建立一個更有用的谷歌」，谷歌將最前沿的AI技術基礎融入產品創新，改變著我們生活的方方面面。

官網連結：https://google-i-o-2021.prezly.com/google-io