AI應用的興起，正在助推AI技術的創(chuàng)新。日前，中國信息通信研究院正式發(fā)布《AI框架發(fā)展白皮書（2022年）》（以下簡稱《白皮書》），對正在快速興起的AI框架技術的概念進行了定義，梳理了全球AI框架發(fā)展的現(xiàn)狀，并對AI框架技術未來發(fā)展趨勢進行了分析。
《白皮書》指出，AI助力當前經濟社會步入智能經濟時代。世界正在進入以新一代信息技術驅動發(fā)展的重塑時期，人工智能作為其中重要的使能技術，對激活實體經濟具有帶動性很強的“頭雁效應”，對構筑國家科技影響力具有舉足輕重的作用。隨著人工智能成為全球各國新的科技熱點，人工智能基礎設施建設也成為重要抓手與著力點。未來十年是全球發(fā)展數(shù)字經濟、邁入智能經濟社會的黃金發(fā)展期，著力發(fā)展人工智能基礎設施，將為我國人工智能產業(yè)發(fā)展壯大、數(shù)字經濟蓬勃發(fā)展提供強大牽引力。
作為人工智能開發(fā)環(huán)節(jié)中的基礎工具，AI框架承擔著AI技術生態(tài)中操作系統(tǒng)的角色，是AI學術創(chuàng)新與產業(yè)商業(yè)化的重要載體，將助力人工智能由理論走入實踐，快速進入場景化應用時代，也是發(fā)展人工智能所必需的基礎設施之一。隨著重要性的不斷凸顯，AI框架已經成為人工智能產業(yè)創(chuàng)新的焦點之一，引起學術界、產業(yè)界的高度關注。
從定義上看，AI框架是AI算法模型設計、訓練和驗證的一套標準接口、特性庫和工具包，集成了算法的封裝、數(shù)據(jù)的調用以及計算資源的使用，同時面向開發(fā)者提供開發(fā)界面和高效的執(zhí)行平臺，是現(xiàn)階段AI算法開發(fā)的必備工具。AI框架能夠給開發(fā)者提供構建神經網(wǎng)絡模型的數(shù)學操作，把復雜的數(shù)學表達轉換成計算機可識別的計算圖，自動對神經網(wǎng)絡進行訓練，得到一個神經網(wǎng)絡模型，用于解決機器學習中分類、回歸的問題，實現(xiàn)目標分類、語音識別等應用場景。
《白皮書》認為，AI框架技術剛剛興起，無論是在技術演進、開源生態(tài)、市場格局，還是應用賦能、推廣輻射等方面，AI框架的整體生態(tài)還遠未成熟。軟硬件協(xié)同、開源打造、開發(fā)者推廣、關鍵領域賦能等方面，將為AI框架生態(tài)成熟升級提供重要助力。
在軟硬件協(xié)同方面，AI框架技術應從硬件適配向算子接口標準化演進。為應對人工智能軟硬件生態(tài)面臨的多樣化、復雜化、碎片化的挑戰(zhàn)，業(yè)界亟須推進AI框架硬件適配、算子接口標準化工作。鼓勵AI頭部企業(yè)通過AI框架與底層AI芯片適配逐步構建標準化硬件接口，驅動硬件廠商主動適配AI框架，從AI芯片主導適配向統(tǒng)一硬件接口主導適配轉變。支持研制統(tǒng)一的AI算子接口標準，通過屏蔽不同的底層硬件架構細節(jié)，制訂標準化的開發(fā)接口，為AI技術研究、軟硬件研制和應用開發(fā)提供統(tǒng)一規(guī)范。
在開源打造方面，業(yè)界應加速推進融入AI的基礎設施布局落地。《白皮書》認為AI基礎設施是以“數(shù)據(jù)資源、算法框架、算力資源”為核心能力要素，以“開放平臺”為主要賦能載體，能夠長期提供公共普惠智能化服務的基礎設施。鼓勵AI框架主體通過融入人工智能計算中心、AI公有云以及AI應用開放平臺等，對外提供AI能力服務，如各大中城市主導建設的人工智能計算中心，有利于夯實底層AI開發(fā)能力。
與此同時，要支持深度賦能大模型及科學計算。支持AI框架主體鉆研科學計算基礎研究領域，通過深度賦能超大規(guī)模AI融入科學計算領域，實現(xiàn)AI框架的快速發(fā)展。超大規(guī)模AI是近兩年AI持續(xù)變革的核心動力，而AI融合計算則是AI走入各學科領域的關鍵支柱，兩者均是各國基礎科研領域發(fā)力的新高地，也是新的科學裝置。超大規(guī)模AI與AI融合計算向AI框架提出更高要求，從性能、準確性、時效、能耗等多維度，推動AI框架在技術上持續(xù)完善升級。同時，AI框架需要主動融入超大規(guī)模AI與AI融合計算領域，開展AI創(chuàng)新應用，從而為生態(tài)層套件和模型庫提供豐富的資源。
