中国信通院:AI框架发展白皮书(2022年)
AI助力当前经济社会步入智能经济时代。世界正在进入以新一代信息技术驱动发展的重塑时期,人工智能(AI,Artificial Intelligence)作为其中重要的使能技术,对激活实体经济具有溢出带动性很强的“头雁效应”,对构筑国家科技影响力具有举足轻重的意义。人工智能成为了全球各国新的科技热点,人工智能基础设施建设也成为重要抓手与着力点。未来十年是全球发展数字经济、迈入智能经济社会的黄金发展期,着力发展人工智能基础设施,将为我国人工智能产业发展壮大、数字经济蓬勃发展提供强大牵引力。
AI框架是智能经济时代的操作系统。作为人工智能开发环节中的基础工具,AI框架承担着AI技术生态中操作系统的角色,是AI学术创新与产业商业化的重要载体,助力人工智能由理论走入实践,快速进入了场景化应用时代,也是发展人工智能所必需的基础设施之一。随着重要性的不断凸显,AI框架已经成为了人工智能产业创新的焦点之一,引起了学术界、产业界的重视。
在此背景下,白皮书致力于厘清AI框架的概念内涵、演进历程、技术体系与作用意义,通过梳理总结当前AI框架发展现状,研判AI框架技术发展趋势,并对AI框架发展提出展望与路径建议。由于AI框架仍处于快速发展阶段,我们对AI框架的认识还有待持续深化,白皮书中存在的不足之处,欢迎大家批评指正。
AI框架技术持续演进,已形成较为完整的体系
AI框架是AI算法模型设计、训练和验证的一套标准接口、特性库和工具包,集成了算法的封装、数据的调用以及计算资源的使用,同时面向开发者提供了开发界面和高效的执行平台,是现阶段AI算法开发的必备工具。当前,人工智能基础性算法理论研究创新日益活跃,深度神经网络日趋成熟,各大厂商纷纷投入到深度神经网络算法的工程实现并发力建设算法模型工具,进一步将其封装为软件框架供开发者使用,这个过程中AI框架(业界也称AI开发框架、深度学习框架等)应运而生。AI框架负责给开发者提供构建神经网络模型的数学操作,把复杂的数学表达转换成计算机可识别的计算图,自动对神经网络进行训练,得到一个神经网络模型用于解决机器学习中分类、回归的问题,实现目标分类、语音识别等应用场景。