アップルが開発した「ニューラルエンジン」は、人工知能でiPhoneに革新をもたらす

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9月12日にアップルが発表した「iPhone X」。顔認証や有機ELディスプレイなどが話題を呼んでいるが、本当に革新的なのは内部にある「ニューラルエンジン」である。このエンジンはiPhoneをどのように進化させてくれるのだろうか?

TEXT BY TOM SIMONITE

WIRED(US)

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9月12日、アップルの新社屋と同時に発表された「iPhone X」。A11プロセッサーについて説明するのは、アップルのワールドワイドマーケティング担当であるフィル・シラー。PHOTO: BLOOMBERG/GETTY IMAGES

アップルのCEO、ティム・クックが「今後10年に向けたテクノロジーの道筋を示す」と強調する「iPhone X」。同社が2017年9月12日に発表したこのデヴァイスは、スクリーンの外側との境界線がほとんどなくなった有機EL(OLED)ディスプレイや、ホームボタンがないデザインなど、その新しさは見た目に関するものが大半であるようにも思える。

だが、それだけではない。iPhone Xの奥深くには、今後のスマートフォンの基準となるであろう、そしてアップルやそのライヴァル企業の長期的な“夢”にとって重要となるであろうイノヴェイションが潜んでいる。

それは、アップルが開発した新しい「A11」プロセッサーの一部である「ニューラルエンジン」だ。このエンジンは、画像や音声の処理に優れた人工知能であるニューラルネットワークに最適化された回路を備えている。

顔認証や画像認識、ARの中心的存在に

このニューラルエンジンは、主に顔認識のアルゴリズムに用いるものであると、アップルは説明している。具体的には、顔認証でロックを解除をしたり、カメラで読み取った人の表情をアニメーション化された絵文字に変換したりする際に使う。新しいプロセッサーは、まだ明らかにされていない「その他の機能」も実現するのだという。

半導体の専門家は、機械学習アルゴリズムへの依存度が高いAR(拡張現実)や画像認識などの分野にアップルが深く切り込んでいくにつれ、ニューラルエンジンはiPhoneの未来の中心的な存在となる可能性があると話す。さらに専門家らは、グーグルやサムスン、その他のモバイル技術企業が、間もなく独自のニューラルエンジンをつくり出すだろうとも予測している。事実、この9月前半には中国のファーウェイが、機械学習を加速させる「ニューラル処理ユニット(NPU)」を搭載した新しいモバイルチップを発表している。

「こうしたチップを至るところで目にするようになると思います」と、機械学習用のチップを専門とするパデュー大学の教授、ユージェニオ・クラーチェロは話す。ムーア・インサイト&ストラテジーのアナリスト、パトリック・ムーアヘッドもこれに同意する。ムーアヘッドは、サムスンと半導体大手のクアルコムがアップルのニューラルエンジンの最も手強い競合となり、さらにグーグルもモバイルAIチップを投入すると予測している。

「このようなチップにできることは無数にあります」とムーアヘッドは話す。さらにムーアヘッドは、iPhoneがユーザーのApple Watchから取り込んだデータの分析を加速させることで、保健医療分野における同社の野望に役立つ点が新しいと指摘する。実際にアップルは9月12日、スタンフォード大学の研究者らと共同で、異常な心拍リズムを検知するアプリのテストを行なっていることを明らかにしている。

ニューラルエンジンが切り開く可能性

アップルは同社のニューラルエンジンの詳細についてはほとんど公表せず、さらなる情報公開を求める声にも応じていない。パデュー大学のクラーチェロは、アップルの新しいチップがユーザーの話し声や周囲の環境を認識することで、iPhoneの能力を改善できる可能性があるとみている。

アップル、グーグル、その他のテック企業が自社の音声認識システムをニューラルネットワークを基盤として再構築したことで、過去数年でSiriのようなアプリケーションは音声認識の能力を大幅に向上させた。さらにニューラルネットワークは、アップルの「写真」アプリで、「犬」などの単語で画像を検索する機能の原動力にもなっている。

アップルのニューラルエンジンのように特定の機能にカスタマイズされた回路は、iPhoneの機械学習アルゴリズムがデータをさらに高速で分析できるようにし、またデヴァイスのバッテリー消費量を減少させる。より強力なアルゴリズムをユーザーが利用できるため、機械学習と画像認識の新しい活用法が生まれる可能性があるとクラーチェロは話す。

例えばアップルが発表したAR技術は、画像認識を可能な限り高速で行う必要がある。データはクラウド側でも高速に分析できるが、そもそもデータをクラウドに送り、分析後にデヴァイスに送り返す時間差が発生する。さらにアップルは個人情報保護の観点から、ユーザーのデータをiPhoneの中だけで処理したいと考えている。iPhone Xに内蔵されたニューラルエンジンは、スマホそのものをクラウド側にあるハードウェアの能力に少しでも近づけることによって、その戦略の弱点を補おうとしている

テック企業のチップ開発競争が始まる

先進的なテック企業は、すでにクラウド上で動作する機械学習アルゴリズムのための強力なハードウェアを競って開発している。例えば、グーグルは音声や画像を認識するために使われるアルゴリズムの動力と効率を格段に上げる「TPU」[日本語版記事]と呼ばれる専用チップを開発した。マイクロソフト、インテル、NVIDIA、その他多数のスタートアップたちはみな、自身だけの新しいアイデアを研究している。

アップルは、新しいiPhoneのニューラルエンジンの利用を外部の企業にも許可することで、iPhoneのさらなる成功を加速させることができる。実際、プログラマーや企業に対して新しい技術に時間とコストをかけるよう説得し、iPhoneに新しい機能や価値をもたらすことは、アップルの売り上げを伸ばす効率的な方法だった。

今年6月、アップルは「CoreML」と呼ばれるフレームワーク(開発実行環境)を発表した。これはニューラルネットワークの新しい基盤となる技術であり、開発者がアプリ内で機械学習アルゴリズムを動作させるのに役立つ新しいツールの一部である。ムーアヘッドは、それらがiPhone Xのニューラルエンジンと連動するようになるだろうと予測する。

長い目で見れば、機械学習ソフトウェアを動作させられるモバイルハードウェアが重要になるだろう。アップルが関心をほのめかしている自律走行車やARメガネといった未来を実現させるには、なおさらである。

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