在2018年,中國信息通信研究院發(fā)布的《人工智能發(fā)展白皮書》產(chǎn)業(yè)應用篇中,人工智能基礎(chǔ)軟件開發(fā)被置于重要位置,成為推動人工智能技術(shù)落地和產(chǎn)業(yè)升級的核心驅(qū)動力。白皮書系統(tǒng)梳理了當時人工智能基礎(chǔ)軟件的發(fā)展脈絡、關(guān)鍵技術(shù)與應用前景,為業(yè)界提供了寶貴的參考指引。
一、 人工智能基礎(chǔ)軟件的定義與核心組成
人工智能基礎(chǔ)軟件是構(gòu)建和運行人工智能應用所必需的底層軟件平臺與工具集合。2018年的白皮書指出,其核心主要包括三大層次:
- 計算框架與平臺:如TensorFlow、PyTorch、Caffe等深度學習框架,以及各大云服務商提供的AI開發(fā)平臺。它們?yōu)樗惴P偷脑O(shè)計、訓練和部署提供了標準化的編程接口和高效的計算環(huán)境。
- 算法模型庫與工具包:包含計算機視覺、自然語言處理、語音識別等領(lǐng)域的預訓練模型、經(jīng)典算法實現(xiàn)以及數(shù)據(jù)預處理、模型評估等配套工具,極大地降低了開發(fā)門檻。
- 系統(tǒng)優(yōu)化與部署工具:包括模型壓縮、加速、跨平臺部署以及異構(gòu)計算資源調(diào)度等軟件,旨在解決模型從實驗室到實際生產(chǎn)環(huán)境(即“最后一公里”)的效率與性能問題。
二、 2018年的發(fā)展現(xiàn)狀與特點
白皮書分析認為,2018年的人工智能基礎(chǔ)軟件開發(fā)呈現(xiàn)出以下特點:
- 開源生態(tài)主導:以Google、Facebook、百度等國內(nèi)外科技巨頭開源的主流框架為核心,形成了活躍的開發(fā)者社區(qū),加速了技術(shù)迭代和知識傳播。
- 云化與平臺化趨勢明顯:云計算廠商將AI能力作為核心服務,提供從數(shù)據(jù)存儲、模型訓練到服務部署的一體化平臺(如阿里云PAI、騰訊云TI平臺等),使得AI開發(fā)更加便捷和可擴展。
- 軟硬件協(xié)同優(yōu)化成為焦點:隨著AI專用芯片(如GPU、TPU、NPU)的興起,基礎(chǔ)軟件開始深度優(yōu)化以發(fā)揮硬件最大算力,軟硬件一體化設(shè)計成為提升系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。
- 應用導向驅(qū)動創(chuàng)新:基礎(chǔ)軟件的演進緊密圍繞工業(yè)質(zhì)檢、金融風控、智能客服等具體產(chǎn)業(yè)應用場景的需求,針對性解決數(shù)據(jù)稀缺、模型泛化能力不足等實際問題。
三、 面臨的主要挑戰(zhàn)
白皮書也清醒地指出了當時基礎(chǔ)軟件開發(fā)面臨的挑戰(zhàn):
- 技術(shù)門檻高:優(yōu)秀的AI基礎(chǔ)軟件研發(fā)需要深厚的算法、系統(tǒng)軟件和硬件知識,復合型人才短缺。
- 生態(tài)碎片化:多種框架和平臺并存,雖然促進了競爭,但也帶來了兼容性、模型遷移和人才技能匹配的問題。
- 安全與可靠性擔憂:模型的可解釋性、魯棒性不足,以及數(shù)據(jù)隱私、算法偏見等安全問題開始受到關(guān)注,但相應的基礎(chǔ)軟件工具和標準尚不完善。
- 與行業(yè)知識結(jié)合不足:通用型基礎(chǔ)軟件如何更好地適配垂直行業(yè)的特殊需求和數(shù)據(jù)特點,仍需深度探索。
四、 未來展望與建議
基于2018年的研判,白皮書對人工智能基礎(chǔ)軟件的未來發(fā)展提出了方向性展望:
- 走向全棧化與自動化:開發(fā)工具鏈將更加集成和自動化,降低AI應用開發(fā)、部署和維護的復雜度,催生“AI工程化”能力。
- 深化軟硬件協(xié)同創(chuàng)新:針對邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等新場景,需要開發(fā)更輕量、低功耗的基礎(chǔ)軟件棧。
- 構(gòu)建可信AI基礎(chǔ)軟件:推動涵蓋公平性、可解釋性、隱私保護和安全性的工具開發(fā),為負責任的人工智能奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
- 培育本土開源生態(tài):鼓勵中國企業(yè)和研究機構(gòu)加大開源貢獻,構(gòu)建健康、自主可控的AI軟件生態(tài)體系。
中國信通院2018年的這份白皮書準確地將人工智能基礎(chǔ)軟件開發(fā)定位為產(chǎn)業(yè)應用的“基石”。它不僅描繪了當時技術(shù)蓬勃發(fā)展的圖景,也預見了走向深化應用、解決實際難題所必須克服的障礙。這些洞察為后續(xù)幾年中國乃至全球AI基礎(chǔ)軟件向更成熟、更穩(wěn)健、更普及的方向演進,提供了重要的思想鋪墊和行動參考。