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このほどアップルが、“軽い”人工知能（AI）を開発する企業を2億ドル（約220億円）で買収した。この買収の本質とは、利用者に近い側、すなわち“エッジ”と呼ばれる領域へのAIの導入を進めることで、その優位性を維持することにある。

アップルが買収したXnor.aiは、低消費電力の機械学習ソフトウェアやハードウェアを手がけるシアトルのスタートアップだ。この分野はアップルやその他のテック大手にとって、AI分野における主戦場でもある。

そこでは、AIがスマートフォンやスマートウォッチ、その他のスマートデヴァイスに搭載され、勢いを増している。これらのデヴァイスはクラウドではなく「エッジ」でコンピューティングを実行する。これによって電力消費を最小限に抑えるのがポイントだ。

スタンフォード大学で教授を務め、AI向け低消費電力チップを手がけるスバシシュ・ミトラは、「エッジにおける機械学習は、これから大きな広がりを見せるでしょう」と予想する。「いかに効率的に実行できるようにするのかが大きな課題です。それには新しいハードウェア技術と設計が必要になります。加えて新しいアルゴリズムも必要です」

消費電力を減らすための試み

計算量が膨大なAIアルゴリズムを汎用チップで実行すると、大型化し、大量の電力を消費する傾向がある。そこで、AIモデルを軽量化し、電力の利用効率が非常に高い特化型ハードウェアで実行するなど、創意工夫するスタートアップが次々と登場している。Xnor.aiもそのひとつだ。

Xnor.aiは2019年3月、太陽電池からの電力のみで画像認識を実行できるコンピュータチップを実演した。同社の創業者らが執筆し、2016年にオンラインに投稿された研究論文には、効率性を高めた「畳み込みニューラルネットワーク」について記されている。特に画像処理に適した機械学習の手法のひとつだ。研究者らは、主にレイヤー間の結合を単純化し、近似したモデルを構築することで、ネットワークの規模の縮小に成功した。

アップルは、音声アシスタントを起動するフレーズ「Hey, Siri（ヘイ、シリ）」を認識したりするなど、特定のAI処理を実行するチップをすでに製造している。しかし、同社のハードウェアは今後、バッテリーの消耗を早めることなく機能を改善しなければならない。これについてアップルにコメントを求めたが、回答は得られなかった。

エッジデヴァイスがAIで学習する

エッジにおけるAIでは、動画内の顔を認識したり、通話での音声を認識したりするなど、特定の処理を実行できる訓練済みモデルを使用する。ところがミトラによると、近い将来はエッジデヴァイスが学習できるようになる可能性があるという。

これによりスマートフォンやその他のデヴァイスは、クラウドに何も送信することなく、性能を改善していくことが可能になる。「とてもワクワクする話です」とミトラは言う。「いまのデヴァイスの大半は賢いものではなく、処理をサーヴァー側に依存しているのです」

Xnor.aiが実演したように、AIを動画に応用する方法を効率化することは、アップルやグーグル、そのほかモバイルコンピューティングに取り組むあらゆる企業にとっても鍵となる。カメラやその関連ソフトウェアは、iPhoneやその他のスマートフォンにとって重要なセールスポイントであり、TikTokなどの動画中心のアプリは、スマートフォンの若いユーザーの間で人気を呼んでいる。個人データをクラウドに送信することなく自分のデヴァイスに保持できるのも、エッジコンピューティングの利点だ。

調査会社のIDCでアナリストを務めるデイヴ・シュブメールによると、現在はAIを搭載していないアップルの端末でも、機械学習を用いることは可能だという。「例えばノイズを低減するために、Apple WatchやAirPodsでAIを動作させるようなことは実現性があると思います」と、シュブメールは言う。「既存の製品にも非常に大きな潜在的な可能性があります」

さらなる視覚機能の進化のために

その場で何が起きているのかを判断したり、複雑な特殊効果を追加したりできるアルゴリズムなど、動画に関する高度なAIはクラウドで実行するのが一般的である。これは非常に大きな計算能力が求められるからだ。

「例えば写真に被写界深度の合成を適用するには、ディープニューラルネットワークを用いてピクセルごとの深度を見積もる必要が出てくるケースもあります」と、ジョージア工科大学でコンピュータヴィジョンを専門とする教授のジェームズ・ヘイズは言う。

アップルは、iPhoneのカメラをスマート化する以外の分野でも、Xnor.aiの技術を役立てることができる。機械が複雑な実世界を認識し、理解する能力を向上させることは、ロボット工学や自動運転、自然言語の理解にとって重要な鍵となるだろう。

「人間レヴェルの知能を獲得することがAIの目標なら、画像について推論する能力は不可欠です」と、ヘイズは言う。彼によると人間の脳のおよそ3分の1は、視覚処理を担っているという。「進化の過程で視覚機能は、非常に重要な知的能力とみなされてきたようです」

アップルはコンピューターヴィジョンをさらに発展させることにも、大きな価値を見出しているようだ。

※『WIRED』によるアップルの関連記事はこちら。

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