从怎样分辨苹果甜不甜说起，聊一聊英伟达的“怪兽芯片”

5月10号的一场发布会，让英伟达的股票疯涨了18个点。在公布和丰田合作方案、GPU云平台、机器人AI虚拟训练系统Isaac等等表因背后，更深层的还应该是英伟达新一代Volta架构在硬件上取得的突破。

Volta架构拥有全新的张量运算指令Tensor Core，能够将深度学习神经网络的训练速度提高12倍，同时也将提高深度学习的推理速度。

可能很多人对于这条新闻的理解就停留于股票疯涨，下面就分别来谈谈深度学习神经网络、深度学习训练和深度学习推理这三个看似复杂，实则简单的名词。

深度学习神经网络

神经网络四个字之所以让人觉得高深，或许是因为它听起来很像是用机器模仿生物。实际上，神经网络并非是在物理上用某种材料模仿人的神经，而是从抽象层面去模仿人的思维方式。

人类的思维方式有两种，一种是逻辑思维——简单来说是通过一步步的推论得出对事物的结论。另一种则是形象思维——对事物的客观形象进行感知并储存，通过事物的特征去把握规律，最终通过联想、想象的方式进行表达。

从生物学上来讲，人体的大量神经元、细胞、触点等等连接构成神经网络，对信息进行感知、分析和判断。注意，当我们用这种思维方式处理信息时，主要依靠的是神经元之间的互相作用。

而我们所提到深度学习神经网络，就是在模仿人体神经元之间的互相作用。

深度学习训练

当我们在购买了一个自认为美味的苹果时，或许取决于它的饱满程度、它的颜色和气味。我们所认识到苹果的种种特征与苹果是否美味之间的关系，就是神经元之间的相互作用的结果。

当我们用机器模仿人脑运作时，我们希望看到的是机器拥有输入（苹果的特征）和输出（苹果是否好吃）两个元素时，自己就能够总结出规则（什么样子的苹果好吃或难吃）。

本质上来说，这是一个学习的过程，所以神经网络和深度学习常常相伴出现。

如果我们希望机器能够分辨苹果的味道，我们应该做什么？显然是让它像品鉴师一样，“品尝”大量不同的苹果。这一过程，就是深度学习神经网络的“训练”。

我们“输入”给机器一个苹果，询问它这个苹果是否好吃，机器看到的不仅仅是一个苹果，而是苹果的颜色、大小甚至于表皮上有多少斑点这一类人脑无法识别的特征。当它错误的输出好吃或不好吃的结论时，它会根据苹果的种种特征向上回溯，思考自己究竟是在颜色、大小还是哪一种特征中出了错误。当我们给它足够多的苹果时，它就会领悟到好吃的苹果应该是什么样。

深度学习神经网络的训练就像是在走迷宫，“输入”的苹果是迷宫的入口，而其中苹果的千百种颜色、千百种形状是迷宫中复杂的岔路，而出口只有一个，那就是好吃。机器发现在青色苹果这一条岔路中碰了壁，就会回到岔路口，尝试红色、黄色等等路口能不能走出去。当机器走遍所有岔路，走出迷宫时，它自然学会了那种苹果是好吃的。

深度学习推理

在训练过程中，深度学习神经网络已经做的很伟大了——它没有味蕾却能判断苹果的味道。目前不断发展的硬件技术，也可以让这一计算过程所需时间逐步减少。

可问题在于，即使深度学习神经网络“可以”找到迷宫正确的出口，可他每一次寻找同一个迷宫出口的方式都是将整个迷宫行走一遍。那所谓“训练”二字的意义就不复存在。

这也是为什么，神经网络需要推理。

当机器领悟到：红色、有香气的苹果=好吃，给它一个绿色的苹果，它将不再去“闻”绿苹果是否有香气，而是直接给出不好吃这个答案。说白了，训练是机器在迷宫中找到正确路线，而推理则是把迷宫中所有错误的岔路都堵住。

这时我们再回头看英伟达Tensor Core提到的训练速度提高和推理速度提高就能明白，Tensor Core让机器提高了“找到”迷宫出口的速度——这一部分主要应用的是并行计算，让机器拥有“分身”，可以同时出现在数个岔路口判断此路通否，也让机器提高了在迷宫正确路线上行走的速度——也是对GPU性能最大的考验。

在英伟达专注的自动驾驶领域，深度学习神经网络是被应用极多的技术之一，驾驶系统要不断的被输入行驶时的多种情况——从天气到路况再到周边车辆，再输出自身的反应——是否加速、是否停车等等。

相比判断苹果的美味与否，我们可以这样形容双方计算量的差异，判断苹果的美味与否是让机器在二维平面中走出迷宫，而深度学习神经网络于自动驾驶的应用，恐怕是让机器走出一个五维立体的举行迷宫，其中也许还分布着几个虫洞。

对于英伟达这样的硬件厂商而言，能做到的就是不断增强硬件的计算能力，提高机器在迷宫中的移动速度。帮助我们更快的找到新世界的出路，大概这也是一切技术的价值所在吧。

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现在我们每天都在使用的美国发明

这个列表中的项目每天都在使用 - 但正如你所看到的，这份名单上的发明都来自天才发明家创造的专利 - 并使他们的发明者变得富有！

我们将带您了解日常用品背后的著名发明家以及他们今天的专利价值。

1 ； 冰箱

专利文件 ：1834

发明人 ：Jacob Perkins

今日发明的估计价值 ：270亿美元

雅各布珀金斯发明了冰箱。他十二岁时开始工作，并在马萨诸塞州为一位金匠工作。他的导师去世后他开始制作金珠和鞋扣。然后他以金匠而闻名，他开始发明。

最终，他获得了19项英国专利和21项美国专利，其中一项是冰箱。“冰箱之父”1766年出生于马萨诸塞州的纽伯里波特，于1813年获得美国艺术与科学学院奖金。他在英国伦敦逝世，享年83岁。

2 ； 信用卡

专利提交日期 ：1946年

发明人 ：John C. Biggins

今日发明的估计价值 ：10亿美元

很多人都声称拥有信用卡专利权，但人们普遍认为，信用卡创意的发明者是银行家John C. Biggins，他在布鲁克林为Flatbush国家银行工作时，于1946年为他的发明申请了专利。

他决定尝试给社区一个获得Flatbush信用的方法。他创建了他的名片Charg-It，作为当地商店向顾客提供购买银行信贷的一种方式，银行将提前付款。

3 ； 发胶

专利文件 ：1948年

发明人 ：Chase Products Company（Broadview，Illinois）

今日发明的估计价值 ：120亿美元

头发喷雾

Chase Products Company拥有发胶的专利。Chase最初是一家销售喷雾剂和驱虫剂的公司。

包括喷漆，喷雪，喷雾淀粉和喷雾除臭剂。Chase也是第一家提供喷雾棕产品的公司，它称之为Jan-San。

4 ； Ziploc包

专利文件 ：1954

发明人 ：Robert W. Vergobbi

今日发明的估计价值 ：10亿美元

自封袋

Robert W. Vergobbi为拉链储物袋申请了专利，该储物袋后来通俗地称为Ziploc袋。Vergobbi于1954年获得专利。拉链袋是自密封的，它可以不用拉链而锁定。这引起了几家公司的关注。

之后，陶氏化学公司开始以名称Ziploc销售袋子。颜色是在1997年增加的。

5 ； 糖包

专利文件 ：1957年

发明人 ：Benjamin Eisenstadt

今日发明的估计价值 ：15亿美元

当你想到一个糖包时，你可能没有意识到它甚至是一个专利。Benjamin Eisenstadt 1906年出生于纽约市，因发明现代糖包而受到赞誉。他开发了Sweet'N Low，这是同类中第一种人工糖补充剂。他创立了坎伯兰包装公司，该公司也是第一家包装单份调味品（番茄酱，芥末酱，蛋黄酱等）和酱油的公司。

他的第一项业务是自助餐业务。他发明了糖包。

6 ； 斯潘德克斯弹性纤维《 氨纶》

专利文件 ：1959年

发明人 ：Joseph Shivers

今日发明的估计价值 ：48亿美元

氨纶

20世纪50年代，当他还是陶氏化学公司的一名员工时，Joseph Shivers发明了氨纶塑身衣服。Shivers于1920年出生于新泽西州，于2014年去世。他曾就读于杜克大学，获得了他的理学士，硕士和博士学位。他发明了莱卡为他赢得了拉瓦锡奖章和奥尔尼奖章。

当橡胶经常用于服装时。Shivers想要制造一种合成弹性体，可以取代橡胶，但仍然具有弹性。当他研究涤纶时得到了他的发明。

7 ； 全球定位系统

专利文件 ：1972年

发明人 ：Bradford Parkinson上校，Jim Spilker，Mel Birnbaum和Bob Rennard

今日发明的估计价值 ：120亿美元

布拉德福德帕金森上校

全球定位系统（GPS）实际上是作为美国政府项目而开始的。国防部于1973年启动该项目，以帮助追踪个人的军事用途。它在20世纪80年代被允许用于民用。在二十五年后于1995年开始运作，但随着互联网的发展推动了技术的发展，GPS变得更加现代化。

有趣的是，GPS服务仍由政府提供。政府实际上可以随时关闭该系统，或者可以降级系统。这发生在对印度军队的卡吉尔战争期间。

8 ； 鼠标垫

专利文件 ：1969年

发明人 ：Jack Kelley

今日发明的估计价值 ：10亿美元

鼠标垫

鼠标垫是一个简单的想法 - 只是放置计算机鼠标的表面 - 但它实际上是在半个世纪前发明并获得专利的。它是由杰克凯利发明的，他为Herman Miller公司工作。Kelley做了一个演示，他发现鼠标垫优于桌子。

使用鼠标垫比使用桌面更好，因为鼠标垫可以让您获得更准确的移动。它还增加了人体工程学。在20世纪80年代大规模生产鼠标垫之前，苹果一直垄断着鼠标垫。

9 ； 内框式贴身背包

专利提交 日期：1967年

发明人 ：Greg Lowe

今日发明的估计价值 ：1500万美元

Greg和Mike Lowe发明了内框式贴身背包，为设计申请了专利，并将其作为公司Lowepro的产品使用。Lowepro是一个背包品牌，携带相机，笔记本电脑和其他便携式电子产品。作为户外发明它始于20世纪60年代。两兄弟格雷格和迈克是户外滑雪者，登山者和摄影师。

Lowe发明了第一款内框式贴身背包。他为设计申请了专利。然后，他建造了自己的相机包，用于携带他的照相设备。这款包是第一款专门用于携带相机的背包。Lowepro现在甚至制造无人机。

10 ； 手机

专利提交 日期：1973年

发明人 ：Martin Cooper

今日发明的估计价值 ：14.1亿美元

Martin Cooper发明了第一部手机，因其获得了马可尼奖。马丁于1928年出生于芝加哥，父母是来自乌克兰的移民。在从IT部门获得电气工程硕士学位之前，Cooper曾担任朝鲜战争中的潜艇指挥官。

他在无线电频谱管理和无线通信行业拥有11项专利。他在20世纪70年代发明了摩托罗拉手持电话，还是1983年将这项发明带入大众市场团队的负责人。他还是第一个在公开场合打电话的人。

11 ； 便利贴

专利文件 ：1974年

发明人 ：Arthur Fry和Spencer Silver

今日发明价值估计 ：30亿美元

便利贴是其中一个偶然产生的发明之一。Spencer Silver博士是美国3M公司的科学家，当他试图创造一种超强胶水型产品时，他创造了便利贴。他创造了一种可重复使用，低粘性的粘合剂，而不是超强粘合剂。

直到他遇到一位同事Art Fry，他才决定用粘合剂创造一种书签形式。他偶然选择了标志性的黄色，因为这是手头唯一的废纸。

12 ； 微波炉爆米花袋

专利归档 ：1978年

发明人 ：William A. Brastad

今日发明的估计价值 ：50亿美元

微波炉爆米花袋由William A. Brastad于1981年发明。

该包装包括层压金属膜，称为基座。这种金属膜将微波能量从能量转换为辐射热，使食物变热。发明来自明尼阿波利斯科学家Brastad试图制作一种可以比炉子更快煮的微波炉爆米花袋。

13 ； 数码相机

专利文件 ：1975年

发明人 ：Steven Sasson

今日发明的估计价值 ：13亿美元

Steven Sasson出生于布鲁克林，是第一台数码相机的工程师和发明者。他于1975年发明了第一种同类便携式产品。该发明于伊士曼柯达（Eastman Kodak）公司，当时称重为8磅。图片处理需要二十三秒才能完成，只能用于黑白照片。

Sasson继续努力，并将其打造成第一台手持式数码相机。它允许实时读取CCD并存储在设备上。现在他的角色是知识产权保护者。

14 ； ZIP文件

专利提交 日期：1989年

发明人 ：Phil Katz

今天发明的估计价值 ：500万美元

Phil Katz是一位出生于密尔沃基的计算机程序员，他发明了PKZIP程序，该程序创建了ZIP文件。ZIP是方便，简单的数据压缩形式，Katz的程序在磁盘操作系统下运行。

Katz还创立了自己的公司PKWARE，Inc。Katz之前曾在Allen-Bradly和软件公司Graysoft工作过。

他曾参与ARC计划的替代方案，并且使用编程语言以不同的方式编写了PKARC，这比ARC快得多。他以优化代码的才能而闻名。

15 ； 倾斜行李箱

专利提交日期 ：1988年

发明人 ：Robert Plath

今日发明的估计价值 ：20亿美元

你可以感谢罗伯特普拉斯，因为你不需要在机场没有轮子的情况下拉着一个五十磅重的行李箱！普拉斯于1987年发明了滚动行李箱。普拉斯是一名航空公司的飞行员。

普拉斯的前身是伯纳德·萨多德，他发明了四轮行李箱。15年前，Sadow在1972年发明了他的行李箱。普拉斯的行李箱是两个轮子，它比Sadow的更受欢迎。普拉斯还成立了Travelpro，以商标名Rollaboard销售他的发明。

16 ； 奇迹拖把

专利提交 日期：1991

发明人 ：Joy Mangano

今日发明的估计价值 ：5000万美元

Joy Mangano是最具启发性的发明故事之一，女演员Jennifer Lawrence因电影“ 喜悦”中Joy演绎获得奥斯卡提名。曼加诺发明了奇迹拖把。她还拥有自己的一家有限责任公司Ingenious Designs。她也经常出现在家庭购物网络上。

曼加诺用她父亲的工作室制作拖把，她制作了一百个，在贸易展览和长岛商店出售。然后，她向QVC出售了一千个，卖得很少，直到她自己在电视上直播。卖出了数百万美元。

17 ； 豆豆宝宝

专利提交日 ：1993年

发明人 ：Ty Warner

今日发明估计价值 ：24亿美元

历史学家一致认为：豆豆宝宝 是互联网时代的第一个主要时尚。可爱的小收藏品是由H. Ty Warner创建的，他是公司Ty Inc.的创始人。他的玩具很独特，因为它装填的是塑料颗粒而不是软填料。因此，豆豆婴儿的感觉更加灵活。

豆豆宝宝是20世纪90年代的主要收藏品。它们于1993年推出，它们成为了一种金融工具，因为它们的价值暴涨后可以转售。最著名的Beanies包括Garcia和纪念戴安娜豆豆娃娃。

18 ； 特斯拉汽车

专利提交 日期：2003年

发明人 ：Elon Musk

今日发明的估计价值 ：7.17亿美元

自2003年由亿万富翁创始人埃隆马斯克（Elon Musk）成立特斯拉汽车公司以来。特斯拉的电动汽车是现代最受关注的汽车之一。

马斯克还监督了Roadster产品，这是电动车的另一个​​变种。他是特斯拉的控股投资者。

19 ； 真空吸尘器

专利提交 日期：1983年

发明人 ：James Dyson

今日发明的估计价值 ：35亿美元

詹姆斯戴森有想法发明一种旋风分离真空吸尘器，它不会在清洁地板时失去吸力。在开设自己的公司Dyson Ltd.之前，他曾在一家化学公司工作。他决定自己做真空吸尘器。

他在五年的时间里报废了5,127个原型，然后他有了突破性发明。

20 ； 特百惠塑料箱

专利文件 ：1946年

发明人 ：Earl Silas Tupper

今日发明的估计价值 ：23亿美元

Earl Silas Tupper出生在新罕布什尔州柏林的一个农场。他毕业于布莱恩特学院并开办了自己的托儿所，但在大萧条时期，这项业务破产了。然后，他去了杜邦公司，在这里他发明特百惠。

他使用黑色，非柔性聚乙烯渣块来制造。这些废料是炼油废料。Tupper对这些碎片进行了净化并将它们模塑成型。然后，他设计了防液体和气密的盖子，灵感来自油漆罐盖的安全密封技术。

21 ； 巧克力曲奇饼

发明 ：1930年

发明家 ：Ruth Graves Wakefield

今日发明的估计价值 ：13亿美元

来自马萨诸塞州的伊斯顿美国厨师Ruth Graves Wakefield。她和她的丈夫一起拥有Toll House Inn。韦克菲尔德以其自制的龙虾晚餐和甜点而闻名：特别是巧克力饼干。

她尝试使用雀巢半甜芯片尝试一些新产品，而发明了巧克力曲奇饼。她与雀巢巧克力公司合作推销她的饼干。

22 ； 牙线

专利文件 ：1815

发明人 ：Levi Spear Parmly

今天发明的估计价值 ：600亿美元

Levi Spear Parmly博士是新奥尔良牙医，他发明了牙线。他在1819年首次提出建议，人们用牙线清除只通过刷牙无法解决的问题。那时没有商业牙线，因此他建议将丝线浸入蜡中使用。

当Codman＆Shurtleft于1882年开始制作未上蜡的牙线。然后，Johnson＆Johnson使用与医生用于丝针的材料相同的专利牙线。由于医生Charles Bass博士对该技术的开发，尼龙牙线在第二次世界大战后开始普及。

23 ； 红绿灯

专利提交 日期：1912年

发明人 ：Lester Wire

今日发明估计价值 ：9.65亿美元

侦探Lester Wire最初为盐湖城警察局工作。今天，他更为人所知的是交通信号灯的发明者，它首先在盐湖城首次亮相。他加入了盐湖城警察局。然后他领导了SLCPD的交通小组，在那里他创建了规则代码并任命为巡逻员。

他希望有一个更好的方法来控制交通，而不必整天站在外面。他设计了耐用的红绿灯。原始的金属红绿灯在UDOT的盐湖中心。

24 ； 微波炉

专利文件 ：1945年

发明人 ：Percy Spencer

今日发明的估计价值 ：27.1亿美元

物理学家和发明家Percy Spencer是微波炉的发明者。

在海军工作期间，他还自学高等数学，化学，冶金学和物理学。他的第一项发明是雷达设备，他注意到雷达设备可以融化食物。他从这受到启发而发明微波炉。

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