中國人工智能的發(fā)展為什么需要“根技術”？

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當我們還是小學生的時候在暢想未來的作文中經(jīng)常會描寫到未來有會飛的汽車、幫助人們工作的機器人等等，在后來，文藝工作者將這種幻想具象化，并且搬上了大熒幕，就有了我們所熟知的科幻電影《終結者》、《機械姬》、《我，機器人》等等，無論在哪一個階段人工智能、機器人都是我們對未來暢想的關鍵詞。

至少自公元前一世紀開始，人類就對制造機器模擬人腦的可行性充滿興趣。到了現(xiàn)代，John McCarthy 在1955 年創(chuàng)造了“人工智能”這個詞語。1956 年，McCarthy等人組織了一場名為“達特茅斯學院夏季人工智能科研項目”的會議。以此為開端，機器學習、深度學習、預測性分析應運而生。在邁向現(xiàn)代的過程中人工智能幾經(jīng)沉浮，直到2016年一場人工智能與人類圍棋高手李世石的大戰(zhàn)，人類方慘敗，將人工智能再度拉回人們的視線，并且迅速成為最炙手可熱的新興技術。

中國、美國、日本、歐盟等主要經(jīng)濟體都不約而同將人工智能視為引領未來的戰(zhàn)略技術，是新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力。特別是隨著數(shù)字經(jīng)濟等新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，將推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合。毫無疑問，人工智能作為一種全新的技術形式，為平臺經(jīng)濟賦能、提高資源配置效率，暢通要素流通渠道具有重要意義，也將會對人類社會產(chǎn)生深遠的影響。

不過，我們現(xiàn)實中的人工智能技術當然不像影視作品里所表現(xiàn)的神乎其神，在當前的技術體系下，業(yè)內(nèi)普遍認為算力、算法、算據(jù)三大要素構筑了人工智能的基礎，這三個要素缺一不可，相互促進、相互支撐。

目前，人工智能技術已經(jīng)從最初的互聯(lián)網(wǎng)領域滲透到生活中的方方面面，例如智慧城市建設，工業(yè)智能化等等，更加廣泛的人工智能使用就需要更加厚實的人工智能基礎。從整個人工智能的發(fā)展趨勢來看，未來社會發(fā)展過程中的產(chǎn)生的文本、圖片、語音等非結構化數(shù)據(jù)是主要的算據(jù)來源；算法是對這些算據(jù)進行處理的策略機制；而對這些數(shù)據(jù)的處理主要依靠人工智能算力，算力就是生產(chǎn)力，人均算力水平?jīng)Q定了整個數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平。如果說前幾次工業(yè)革命的核心在于蒸汽機、電力、互聯(lián)網(wǎng)，那么在智能時代的工業(yè)革命主要就將依靠人工智能算力。

可以說，算據(jù)決定著數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的深度，算法決定了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的質(zhì)量和高度，而算力決定著數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的廣度和速度。

大眾對于人工智能的熟知在于應用層面，比如AI的語言識別，各種數(shù)字人等等。但是在專業(yè)人士眼中，要想發(fā)展好人工智能可不能只盯著這些應用層面的繁榮，更需要著重發(fā)展好人工智能的“根技術”。

就像在計算機發(fā)展過程中需要有硬件層、系統(tǒng)軟件層、應用軟件層一樣，人工智能的發(fā)展也遵循了類似的層次結構。人工智能發(fā)展也需要芯片這樣的基礎硬件，同樣需要AI框架這樣的基礎軟件，最終才會有我們普通人看到的形形色色的人工智能應用。如果沒有這些基礎的支持，就沒有辦法完成整個應用的開發(fā)，我們的人工智能發(fā)展就會成為無源之水。所以基礎軟硬件就是發(fā)展人工智能的“根技術”。

在基礎硬件層面，國內(nèi)不乏像華為昇騰這樣性能優(yōu)異的覆蓋全場景的系列AI處理器，隨即更多的AI企業(yè)如百度寒武紀、地平線、清微智能等也陸續(xù)推出創(chuàng)新型AI芯片。

而在軟件層面上，人工智能領域中的AI框架是基礎軟件，也被稱為“AI領域的操作系統(tǒng)”，定位和Windows、安卓等操作系統(tǒng)類似，是連接數(shù)據(jù)、算法和算力等人工智能要素的關鍵一環(huán)，其下接芯片，上承應用，所有人工智能的算法及應用都要通過深度學習框架進行訓練與部署，其重要性不言而喻。

目前，業(yè)界以Google的TensorFlow，和Meta的PyTorch兩款AI框架起步早、發(fā)展快，占據(jù)了業(yè)界主導地位。如果我們不發(fā)展出自己的AI框架，并且在此基礎上培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)，在人工智能領域的核心競爭力就依舊會受制于人。

AI框架中的“深度學習框架”被列入“新一代人工智能”領域，成為國家重點支持的前沿創(chuàng)新技術。當前，中國人工智能企業(yè)開發(fā)的AI框架在社區(qū)繁榮度、開發(fā)者數(shù)量等方面還存在一定差距。但是中國的AI框架也更了解中國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點。一方面，中國AI框架不斷扎根實際應用場景，牢牢抓住了開發(fā)者和企業(yè)智能化升級的需求，降低人工智能技術的應用門檻。另一方面，中國AI與更多芯片廠商深度適配并融合，形成了軟硬協(xié)同優(yōu)勢。

例如，作為昇騰AI基礎軟硬件的核心之一——全場景AI框架昇思MindSpore在初始架構設計時，就考慮了大模型和AI+科學計算的發(fā)展趨勢，因此原生支持大模型以及AI+科學計算。大模型方面，昇思通過業(yè)界領先的自動并行能力，加速大模型開發(fā)，實現(xiàn)開發(fā)并行代碼量降低80%、系統(tǒng)調(diào)整時間下降60%。目前，已成功開發(fā)出全球首個中文NLP大模型鵬程.盤古、全球首個三模態(tài)大模型紫東.太初、全球首個遙感影像智能解譯深度學習專用框架武漢.LuojiaNet等；此外，昇思MindSpore聯(lián)合伙伴成立了“多模態(tài)人工智能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”和“智能遙感開源生態(tài)聯(lián)盟”，積極孵化行業(yè)應用，開創(chuàng)了科研創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)落地的新模式。

AI+科學計算方面，昇思完成了AI計算框架向AI融合框架的演進，通過神經(jīng)網(wǎng)絡的降維擬合，讓科學家無需再解高維方程，提升科技創(chuàng)新效率。布局制造、制藥、航天等8大領域AI+科學計算應用，加速產(chǎn)業(yè)落地效率?；诖?，昇思已成功發(fā)布AI電磁仿真套件MindSpore Elec、AI生物計算套件MindSpore SPONGE。

目前國內(nèi)AI框架發(fā)展，除了昇思（MindSpore）之外，還有百度的飛槳平臺、曠視的工業(yè)級深度學習框架天元（MegEngine），一流科技的OneFlow。這些國產(chǎn)AI 框架正在讓AI應用變得更簡單?；贏I框架，企業(yè)可以根據(jù)自身行業(yè)的特點和場景需要，更快更便捷地開發(fā)AI應用，不再需要從0到1地搭建地基，極大提升了產(chǎn)業(yè)智能化的效率和水平。

特別是對于中小企業(yè)來說，企業(yè)進行數(shù)字化變革有著人工智能能力使用的需求，但是又不具備芯片和框架的研發(fā)能力。如果依靠傳統(tǒng)的人工智能發(fā)展模式，顯然壁壘極高。因而，面對數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的新形勢，我國主要采用政府主導的人工智能計算中心，通過提供普惠AI算力，牽引區(qū)域人工智能產(chǎn)業(yè)落地，發(fā)展本土人工智能生態(tài)。本著高質(zhì)量和集約化建設的原則，全國多個城市規(guī)劃建設人工智能計算中心，深圳、武漢、成都、西安、中原、南京等人工智能計算中心已建成使用中。

2021年9月，深圳、武漢、西安、成都、北京、上海等21個城市共同點亮了“人工智能算力網(wǎng)絡”，通過“算力網(wǎng)絡”實現(xiàn)“算力、數(shù)據(jù)、生態(tài)”三匯聚，使AI算力與水、電一樣成為城市基礎設施的一部分，在大算力與大數(shù)據(jù)的結合下，進一步通過使能AI算法、模型和工具創(chuàng)新，來達到孵化新型AI應用、推動AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目的，為東數(shù)西算工程的實施奠定了良好基礎。

此外，影響人工智能發(fā)展的一大核心要素就是人才。從中小學生到高校到社會開發(fā)者的“全學段”，和重構各行各業(yè)的“全面覆蓋”的人工智能人才培養(yǎng)體系，已經(jīng)成為各國AI人才培養(yǎng)戰(zhàn)略競爭的焦點。與此同時，更精準、更細分的AI人才培養(yǎng)‘分化’模式也成為當前主流趨勢。

在人才培養(yǎng)方面，華為聯(lián)合各高校和出版社在教材教輔書籍、算子、模型眾籌等領域同步開展合作，已完成《昇騰AI處理器架構與編程》和《深度學習與MindSpore實踐》等數(shù)本合作教輔的編寫及出版，同時與相關出版社進行人工智能系列教材合作，相關課程已經(jīng)覆蓋72所高校的超過10萬名學生，百度等企業(yè)也在開展類似高校合作。

隨著當前中國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入，中國深度學習框架的生態(tài)布局正在工業(yè)、交通、能源、城市等千行百業(yè)“開花結果”。公開數(shù)據(jù)顯示，僅是昇騰AI的技術和商業(yè)生態(tài)就已初具規(guī)模，截至目前，昇騰AI合作伙伴已經(jīng)超過500家，共同孵化聯(lián)合解決方案900多個。

隨著東數(shù)西算工程的實施，人工智能算力網(wǎng)絡讓各區(qū)域共享資源、促進AI技術生態(tài)和商業(yè)生態(tài)發(fā)展，加速科學新發(fā)現(xiàn)、推動應用新場景、發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)新方向、孵化發(fā)展新理念，為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展提供源源不竭的動力。