2.2 人工智能与云计算
云计算与大数据、人工智能的结合，将前沿技术落实到了人们的日常生活中。科技的进步和终端设备的发展，将推动全球走向基于人工智能技术实现万物之间交互和决策的“万物智联”时代。这就需要一个能提供强大的计算能力、存储能力和数据分析能力的中枢来帮助人类实现目标，云计算便是具备这些能力的天然中枢。这也阐释了云计算在现实生活中的重要性。
以目前备受人们推崇的小米人工智能助手“小爱同学”为例。这个搭载于小米手机、音响等平台的人工智能助理具备人机交互功能，它能智能地根据用户语音识别进行各种定闹钟、开灯、放音乐等操作。目前基于金山云服务的支持，“小爱同学”已拥有了3500万名忠实用户。
由此看来，大数据、云计算与人工智能叠加形成的放大效应，重新构建了社会的基础设施，成为实现高质量发展、创造高品质生活的核心引擎。
2.2.1 计算机芯片的三次演变
人工智能的发展离不开云计算能力的提升。要想使云计算能力得到提升，最重要的就是提升硬件性能，特别是芯片性能。
目前，根据云计算模式，人工智能核心芯片的主要发展模式就是利用神经网络技术模仿人脑的思考。发展到现在，计算机芯片共经历了三次演变，如图2-1所示。
图2-1 计算机芯片的三次演变
在计算机问世的早期，主要依靠强大的中央处理器（Central Processing Unit，CPU）来保持高速运行。但随着客户端的逐渐普及，CPU在执行任务的过程中，出现了处理数据缓慢的局限性。在这个追求高效的时代，要想跟随人工智能的潮流、匹配人工智能的算法执行，CPU必须改革。此外，在如今人工智能对大数据和云计算能力要求如此大的情况下，CPU只有在性能方面进行改进或创造新型的计算机智能芯片，才能够让设备拥有完备的云计算能力。
在这种压力下，人们开发了一种名叫图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU）的计算机芯片，有效地弥补了 CPU 在处理数据效率方面的不足。因为GPU存在多核处理器，即拥有更多的逻辑运算单元，因此它能同时处理多个复杂的数据，从而提升数据处理速度。此外，GPU还具备并行结构，在处理图形数据和复杂算法方面也比CPU更加高效。
GPU也是目前与人工智能相结合最多的芯片之一。早在2006年，英伟达公司就推出了一款名为统一计算设备架构（Compute Unified Device Architecture，CUDA）编程环境的GPU，并在四年后着手布局人工智能的发展。经过十年的发展，在 2014 年，英伟达推出了全球第一个为深度学习而设计的芯片架构，它能够支持目前所有主流深度学习框架。现阶段，英伟达的GPU技术在全球依然保持世界领先地位。
在计算机芯片发展的第三个阶段，FPGA 现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）问世，它是对可编程器件的完善和发展。在FPGA的内部，包含海量的、重复的可配置逻辑块和布线信道等单元。这样的设计使FPGA的输入和输出不需要大量的计算，仅通过烧录好的硬件电路就能完成对信号的传输。因此，FPGA在计算数据的效率和精准性方面较GPU有了很大的提升。
FPGA在功耗方面也具有十足的优势。FPGA中没有去指令和指令译码操作，因此它的能耗比能够达到CPU的10倍、GPU的3倍。另外，FPGA还具有高度的灵活性，可以为云计算功能的实现和优化留出更大的提升空间。
2.2.2 物联网崛起，云计算智能化
伴随着城市智能化进程的逐步加快和互联网技术的发展，在社会各行业中，受影响最大的是智能化建筑行业，该行业是全球支柱性产业之一。特别是随着物联网的崛起及云计算与人工智能的融合，智能建筑也已从早期的数字化建筑走向了基于传感器、分布式系统的社区化建筑。下文我们将以智能化建筑产业为例，介绍云计算与人工智能的融合。
现阶段，计算机智能化逐渐在公共建筑和民用建筑中普及，拥有多处智能建筑的智能社区逐渐增多。目前人们将智能社区定义为：在某个居住区域内，将互联网接入某种生活必需品中，并且这一必需品对该区域的经济发展有重要的推动作用，像生活用水、用电一样。
但在未来，随着人们对社区功能的需求越来越多，再加上海量信息的覆盖，互联网基础下的智能社区将难以满足大量数据的处理需求，因此需要云计算与物联网的融合来为满足这些需求打下技术基础。未来社区同样会以互联宽带为基础，但是在互联网的基础上，更重要的是云计算的发展。
目前，我国物联网和云计算的发展均处在高峰期，最近五年，我国物联网和云计算市场的年复合增长率分别将近27%和39%。然而，我们与欧美等国家物联网和云计算技术在智能化社区中的应用相比，还相差甚远，我国在此领域还处于概念设计阶段。产生这种差距的主要原因就是欧美国家在该领域的技术研发水平遥遥领先。特别是云计算技术，目前我国在该领域的应用主要集中在 IaaS阶段—硬件虚拟化，而欧美等国早已普遍处于PaaS和SaaS的应用阶段—通过云计算产生服务价值。
由于技术的应用与发展阶段不同，我国与欧美等国的智能社区发展方向也有所不同。目前，我国在该领域更强调智能单体建筑的智能化应用，欧美国家则更加注重其智能化社区整体功能的体现。但无论哪种智能化社区，在未来要想处理海量的数据，更好地实现实时远程监控，都离不开物联网和云计算这些新兴技术的融合与发展。
2.2.3 交互方式多元化，算法新升级
云计算从刚一诞生就被业内人士称作一项伟大的技术。它正在影响着各个系统的工作方式、数据存储和信息决策，并为技术创新和发展研究铺平道路。在云计算的发展道路上，少不了人工智能的影响。人工智能技术支撑下的云计算，在数据存储和检索方面上升了一个台阶，它能够在完成信息收集、传播和学习动作的同时，还能做出智能的决策。
如今全球都了解云计算和人工智能的巨大潜力。随着越来越多的新兴领域企业都将云计算和人工智能纳入自身的业务核心，未来也会激励研究人员推出更高效、智能的云计算技术。然而，人工智能支撑下的云计算在全球范围内都处于初级发展阶段，企业必须在该领域投入更多，才能最大限度地利用这一技术实现企业战略目的的精准落实。
云计算与人工智能的融合也同样带来了算法的升级和交互方式多元化的发展。现阶段的云计算相当于一个“智能仓库”—深度学习与云计算的智能联合对信息进行保存、分析、学习和传递，以帮助框架信息和响应支持的决策。以下将分析人工智能与云计算的融合在哪些方面有新的算法升级。
1.协同工作
云计算保留了人工智能的学习原则，是真正意义上的信息来源。它与人工智能的协同工作可以为使用者提供有效、准确的数据分析，并可能使云计算的数据结果和决策成为现实。这些实际的应用表明，人工智能和云计算的融合将给人类社会带来惊人的创造成果。
2.加速学习
由于市场上应用场景的不断变化和科学技术的频繁升级，现代社会对人工智能的学习能力也在日益提升。而云计算正好能提供更精准、更高质量的数据，让深度学习不受任何干扰。
3.商业化智能决策
企业在决策方面，可以通过人工智能和云计算的智能数据分析与存储来帮助其实现巨大的飞跃。企业在市场方面的数据、发展战略和商业计划都是极其重要的数据信息，只有将数据进行完整的整理和分析，才有可能帮助企业了解其薄弱的层面或关键优势，企业才能通过适当的商业预测，轻松填补自身的短板，达成发展战略目标。
4.对云计算的需求增加
云计算现在已经成为许多互联网巨头或新型互联网企业优先发展的重要事项之一，原因是它能够帮助企业提高市场竞争力，应对市场上的挑战。以云计算为基础发展的“智能云”可以为智能输入提供大量数据。随着工业 4.0 的到来，市场竞争愈发激烈，拥有智能云的企业将拥有更强的企业竞争力。
依照目前人工智能和云计算两大技术融合发展的趋势来看，教育、医疗、金融、零售等领域也都将不断增加对云计算的需求量。在教育领域，智能云提供的数据可以支持并引导学生发挥其特长和天赋，为我国各领域培养高技术人才。在医疗领域，医疗团队可以利用智能云对患者进行确诊，为医生及时提供解决复杂医疗手术的新方法。在金融领域，智能云的计算能力更是银行、投资等行业所需要的。
5.社交机器人、高级机器人及个人助理的诞生
国外的互联网巨头，如谷歌和微软等公司，都先后推出了聊天机器人或个人助理—谷歌的Alexa和微软的Cortana等，它们采用人工智能来提供基于云计算的信息，通过语音识别系统，分析用户的数据，并从结果中获取用户的偏好，使人机交互变得更加有趣，也使用户的生活变得更轻松。国内也有小米公司推出的“小爱同学”、阿里推出的“天猫精灵”等。
随着人工智能的发展，相信未来还会有更多基于此技术的更高级的云计算操作，企业的运营和业务范围也将越来越广泛。