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中国AI框架崛起,国内企业联合突围,搭建AI领域操作系统

广得 2024-4-28 16:22:23 显示全部楼层 阅读模式
#所见所得,都很科学#
中国科技界再次向基础软件领域发起冲击。
这次他们瞄准的是人工智能核心技术:AI框架
6月16日,中国人工智能迎来一个历史性的时刻,我国首个AI框架联合倡议在上海人工智能框架生态峰会2023上发布。



如果不是业内人士,可能对于AI框架没啥概念,实际上它对于中国人工智能产业非常关键。
有多重要呢?
操作系统大家知道吧?中国缺芯少魂里面的“魂”指的就是它。
AI框架就是“AI领域的操作系统”,几乎所有的人工智能算法和应用,都要通过它才能完成训练和部署。
比如前段时间号称革命性产品的ChatGPT,它就是在AI框架的基础上开发的。
可以说:AI框架越成熟,中国人工智能发展得就越快速,所以业内又将它称为人工智能的“根”技术
没有“根”,中国的人工智能就无法茁壮成长。
在这种背景下,中国科学院软件研究所、上海大学、上海白玉兰开源开放研究院、昇思MindSpore开源社区等18家国内顶尖AI学会、企业、高校与科研院所,共同发表了“共建人工智能框架生态,繁荣中国人工智能产业”的联合倡议。



目的就是希望借助产学研的共同努力,打造中国自己的AI框架生态,从而带动中国人工智能前进。
那么,AI框架到底是啥?为啥我们一定要有自己的AI框架生态?这和我们普通人有啥关系吗?
大家好呀,我是熊猫,本期就来说说被普通人忽略的AI框架。
将AI框架比作Windows或者安卓等操作软件是有道理的。
比如我们手机里有各种APP软件和芯片,但是APP是不能直接在芯片上应用的,它需要操作系统做支撑平台,操作系统可以调用芯片的能力,然后为APP提供基础,起到承上启下的作用。
AI框架也是如此,它下连接AI硬件,上又支撑起各种AI应用。
它AI框架里面有标准接口、特性库工具包等等工具,开发者通过它们就可以高效开发一款AI应用。



我举个例子大家应该更清楚一点。
比如开发一款可以智能识别的摄像头。
如果开发者没有AI框架,那么他就要从底层开始,需要在程序中写入各种人像数据、智能算法等等,然后还要去反复训练这个算法。
对于开发者来说,这个过程不仅枯燥无比,而且还耗时耗力。
但是有了框架,开发者就可以直接调用AI框架里的接口、工具和算法模型等等,轻松开发出一款智能摄像头。
AI框架越好用,功能越丰富,AI的开发者就越能快速产出更多的人工智能应用,它就像人工智能的土壤和源泉一样,可以让一个国家的AI技术水平快速提高。



因此,中美欧日韩等国家都有大量的企业在加快布局AI框架。
谁能率先突围,谁就能在人工智能上领域占据主导优势,甚至借此在数字经济和智能经济上也抢先一步。
这并不是我在夸大它的作用,而是因为数字经济实在太关键了。
在国务院发布的《“十四五”数字经济发展规划》中,就明确提出要推动数字化转型
在国家的规划中,2025年时,中国数字经济核心产业将达到13.8万亿元,并且这些核心数字产业还将渗透进其他产业,带动中国整体产业进行数字化转型。
预计在2025年时,中国数字经济整体规模将达到80万亿,占中国GDP的55%;2030年时,中国数字经济规模将超过百万亿。



换句话说:数字经济已经成为中国最主要的收入形式,未来占比将会越来越高,甚至影响我们每一个普通人。
但是,想要实现数字化转型却并不容易。
数据是冷冰冰的,它不能直接被人类利用,需要多种先进的技术做支撑,比如5G通信、云计算技术、人工智能、物联网等等新兴技术,它们就像人体神经和血管一样,将数据给串联和利用起来。
其中,人工智能就是充当了产业数字化转型“枢纽”,具有“头雁效应”,能改变产业模式。
比如智能物流,它可以让72小时的快递送到率提升80%,物流效率越高,中国电商等生意就越好。



还有智能医疗,它可以提高疾病的诊断效率。以新冠肺炎来说,一款先进的人工智能,可以提高50%的诊断率。
除此之外,在交通和金融领域,使用AI框架开发的人工智能算法,可以帮助他们精准识别违章车辆,事故警报以及降低借贷风险等等。
总之,人工智能已经在制造业、零售业、消费电子甚至国家政务等等行业,发挥着重要的作用。



重要到什么程度呢?
这么说吧,就算是全球任何一家科技巨头都无法忽视它的存在。
用全球芯片市值最高的英伟达创始人黄仁勋的话说:AI正在引领一场数字革命;微软创始人比尔盖茨同样认同这句话,他说:人工智能革命的重要性,不亚于互联网的诞生。
特斯拉创始人马斯克更夸张,他在社交媒体上发出灵魂拷问:在 AI 杀光我们之前,我们还能活多少年?
毫无疑问,人工智能正在重新塑造全球的产业模式。
不管我们是否承认,它都将改变我们未来的生活模式,而人工智能中最核心的两大部件就是算力硬件和AI基础软件。
算力硬件其实就是AI芯片等基础设施,至于AI基础软件中AI框架就是主要的核心技术,它们一定程度上决定了人工智能产业未来的技术路线。
因此,有人甚至给AI框架喊起了口号:人工智能时代,得AI框架者得天下。



中国在人工智能领域发展的的非常快,但在AI框架上还不够完善。
根据统计,在《全球人工智能创新指数》中,中国排在全球第二,在AI论文发表数量及引用频次以及AI专利数量三大方面,中国更是登顶全球第一。
中国人工智能蓬勃发展,但其中不是没有隐患,中国很大一部分AI应用是建立在其他国家的AI框架上。
根据《中国人工智能框架市场调研报告》显示,在中国主流人工智能框架使用率中,前两名都是美国谷歌(TensorFlow)和Meta旗下(PyTorch)的AI框架,而国产昇思MindSpore和飞桨排在第三和第四位,但是距离前两者还有一定距离。



为啥会这样呢?
难道是国产AI框架不够好?有一点关系,但不是主要问题。
因为在调研报告中,开发者对于昇思MindSpore和飞桨的口碑和使用感受都很不错,尤其是昇思MindSpore,它在部分功能上的体验已经超过Meta旗下PyTorch框架。



最主要的原因还是我们起步比较晚,AI框架的生态还不够完善。
AI框架属于一项新兴的技术,但是它的发展却非常快,仅仅在二十多年时间,就经历了四个发展阶段。
AI框架是帮助工程师开发人工智能应用的,因此它和人工智能的发展密切相关。
在人工智能早期,工程师们对于AI框架的需求比较少。
2000年左右,AI框架才逐渐兴起,但是由于当时的算力硬件还不行,人工智能也并不发达,AI框架只是提供少部分的工具,比如数据的分类和归纳,以及简单的推理等等。
这个阶段属于AI框架萌芽期,因此参与的人员比较少,主要以高校、科研机构以及少数企业作为研究使用。



2012年时,加拿大计算机科学家亚历克斯(Alex Krizhevsky)提出一种全新的深度神经网络架构,并且撰写了一款AI深度学习框架。
这款AI框架它可以调用GPU芯片的算力,来训练人工智能的算法模型,极大地提高了开发者效率。
AI的训练和规模,由此掀起了人工智能研究的热潮。
因为规模变大了,对于AI框架的各种工具的需求也增加了,AI框架开始搭建起初步的体系。
有了AI框架的帮助,人工智能开始极速狂飙,AI框架也进入快速成长期。
三年后(2015年),神经网络深度学习就成为业内共识,越来越多的模型和框架开始出现,其中就有谷歌,Meta(原Facebook)、微软等国外互联网巨头。
2016年,谷歌用AI框架研发了“阿尔法狗(Alpha Go)”打败了围棋世界冠军李世石以及一众围棋顶尖高手,将人工智能和AI框架热度推向了新的高潮。



AI框架也步入了第三个阶段:稳定期
中国不少科技企业也是在这个时期开始布局AI框架,但是由于国外在人工智能上积累比较久,因此他们的AI框架成长得更快。
美国谷歌的TensorFlow 框架和Meta的PyTorch很快就垄断了市场,就连中国也不例外,大量的AI从业者在使用它们的产品。
但这还不是最关键,人工智能的核心是人才竞争,尤其是高层次的AI学者数量,中国落后美国非常多,就连开设人工智能研究的大学都比美国少。
没有人才,中国人工智能发展就会后继乏力。



尤其是2019年后,AI框架已经进入了第四个阶段:高速发展期
人工智能在AI框架的帮助下,不断涌现出各种各样的AI产品,可以自动识别人像的摄像头、可以和人对话的机器人,甚至可以自动写程序的软件等等。
2022年还诞生一款革命性产品: ChatGPT,它不仅能聊天,还能写文案和程序代码,惊艳了全球。
无数的例子已经证明AI已经如同星星之火一般,具备了燎原之势,但是摆在我们面前也有一个很大的问题。
人工智能发展必须依靠AI框架,中国如果用国外好用的AI框架,那么我们的人工智能体系就成了“无根之木”
如果我们不用它们的AI框架,中国人工智能发展就有可能落后,一步落后,步步落后,后果就是拖累了中国数字化转型速度。
以前我们在PC时代和移动互联网时代也面临过这样的抉择,在PC时代,中国要发展互联网经济,所以在操作系统上选择了Window系统;在移动互联网时代,中国要发展移动互联网经济,因此手机操作系统也是以安卓和苹果为主。



如今,智能化转型的关键时期,中国“AI操作系统”当然也要主动破局?
想要破局,那么只有一个办法,那就是中国AI框架企业必须承担起历史的重任。
好在中国虽然长期处于跟随阶段,但是也积累了足够多的经验,有部分企业坚定的站出来,其中昇思MindSpore深度学习框架就是典型的代表。
它起步晚,但是发展却非常快速。
2019年8月23日,昇思MindSpore才正式发布;2020年,它就对外开源,中科院、高校、AI科技企业等等大量的开发者都加入进来。



如今三年时间过去,昇思MindSpore的成绩非常出色。
根据昇思官方数据显示(截止2023年5月底):在学术研究和人才方面,昇思MindSpore与240家科研院所展开合作,共同研发AI框架技术和人才培养。
在研究成果方面,昇思MindSpore的顶级会议论文已经超过900篇,放在全球都可以排到第二的位置。
在AI框架的生态中,基于昇思MindSpore技术的大模型超过10个,开源模型更是达到400多个。
昇思已经成为国内最活跃的AI框架开源社区,社区贡献者1.3万,下载量突破474万,而且还在快速增长中。



这么简单的数据总结,可能大家还不太理解昇思MindSpore好在哪里。
我们举两个例子:
2021年时,广东鹏城实验室发布了基于昇思AI框架的AI大模型:鹏程.神农
当时正是新冠病毒肆虐期,病毒一直在发生变异,因为变异方向太多了,如果单靠人来研究是无法准确预测的,但是鹏程.神农大模型却可以每天筛选变异体高达1000亿条。
最终研究人员用了两天,就实现了主流新冠毒株的变异模拟。
2022年11月,鹏程.神农入围了戈登贝尔新冠特别奖,此前这个奖项被美日垄断了近30年。



除了鹏程.神农,还有东方.御风模型,它也是基于昇思框架研发的业内首个工业级的流体仿真大模型,用它来仿真大飞机的风洞的实验,单次仿真从10分钟降到了25秒,效率提高了数十倍。
不管对中国大飞机还是战斗机都有很大的帮助。
除了这两个,昇思还与南方电网合作,将昇思AI框架用到电网智能巡检里,原本20天的巡检,现在只需要2小时就能搞定,效率整整提高了80倍。
可以说,昇思MindSpore不仅仅在研究方面成绩出色,在行业应用方面也可以胜任,至今为止昇思MindSpore服务企业数量已经超过5500家,涉及医疗、制造、交通、工业机器人等众多领域。



从落后开始追赶,昇思MindSpore确实做的不错。
那么,昇思MindSpore已经很优秀了,他们为啥还要发出呼吁大家共同建设AI框架生态呢?
答案其实并不复杂。
主要是因为AI框架拥有虹吸效应。
开发者为了更快开发出AI软件,通常会本能倾向于选择性能好,好用的AI框架,而这些都是AI框架生态的一部分。
生态越丰富,越好用的AI框架越能吸引开发者,而开发者越多,又能反哺AI框架,让它的生态越完善。
比如我们上面说的2019年以前,AI框架就是百家争鸣,相互竞争的状态,但是到了2022年,AI框架市场的前四就占据了86%以上,其他的最多才3%,而大部分AI框架连1%都不到。



因此,昇思MindSpore必须朝着对开发者更有利的方向发展,也就是更开放、多元、包容的AI框架生态体系。
因此他们才会邀请更多的业内人士参与进来,我们也相信昇思MindSpore只要坚持下去,他们就能越来越出色,最终打造出具有全球竞争力的国产AI框架。
熊猫也祝愿它能成功。

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大神点评1

jhttpy11 2024-4-28 16:22:51 显示全部楼层
全国上下齐心,研企联动,资金保证,中国人工智能一定能柳暗花明,迈入世界前列![比心][比心][鼓掌][鼓掌]
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