昇思之路，從AI基礎(chǔ)軟件到生態(tài)繁花

在今年兩會(huì)政府工作報(bào)告中，明確提出了深化大數(shù)據(jù)、人工智能等研發(fā)應(yīng)用，開展“人工智能+”行動(dòng)，打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群。伴隨著“人工智能+”首次被寫入政府工作報(bào)告，各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域競(jìng)相展開了對(duì)AI技術(shù)的探索與追尋，AI技術(shù)的發(fā)展熱情達(dá)到了全新高度。

在目前階段，AI技術(shù)是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要引擎，已經(jīng)成為社會(huì)各界的高度共識(shí)。而如何讓AI技術(shù)源源不斷導(dǎo)入各個(gè)生產(chǎn)場(chǎng)景，成為產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界的發(fā)展源動(dòng)力，也就成為最受關(guān)注的話題。

這里我們必須看到，任何技術(shù)的普遍發(fā)展都離不開技術(shù)的茁壯成長(zhǎng)。比如“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，離不開IP網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，以及社會(huì)化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?！?a href="http://picoinsstore.com/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E6%99%BA%E8%83%BD_1.html" target="_blank" class="keylink">人工智能+”行動(dòng)的開展，也有賴于多種新型AI基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。其中在軟件層面，最為重要的一項(xiàng)就是AI框架。

AI框架是大模型的軟件底座，是各行業(yè)、各領(lǐng)域接觸人工智能技術(shù)、開發(fā)大模型的第一站，也是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展的核心力量。AI框架如何面向新時(shí)代，新任務(wù)長(zhǎng)足發(fā)展？如何將框架的技術(shù)能力轉(zhuǎn)化為產(chǎn)學(xué)應(yīng)用的行動(dòng)力、生態(tài)發(fā)展的凝聚力？這些問題在今天都迫切需要答案。

近日，以“為智而昇，思創(chuàng)之源”為主題的昇思人工智能框架峰會(huì)2024在北京國(guó)家會(huì)議中心舉辦。會(huì)上公布了全新升級(jí)的昇思MindSpore 2.3版本，并展示了昇思在產(chǎn)學(xué)應(yīng)用，生態(tài)賦能多方面的最新進(jìn)展。

如何打通一條從技術(shù)領(lǐng)先，到深入產(chǎn)學(xué)應(yīng)用，賦能生態(tài)加速發(fā)展的AI之路？

在這場(chǎng)峰會(huì)中，昇思已經(jīng)給出了自己的答案。

降本增效筑通道，如何提升AI源動(dòng)力？

所謂AI之路，應(yīng)該是一條將底層技術(shù)高效引申到上層應(yīng)用、開發(fā)生態(tài)當(dāng)中，從而讓社會(huì)經(jīng)濟(jì)各個(gè)層面從基礎(chǔ)技術(shù)中汲取營(yíng)養(yǎng)的道路。只有這條路通暢、便捷、低成本，AI技術(shù)才能全面開花結(jié)果，“人工智能+”行動(dòng)才能夠價(jià)值最大化。

而在目前階段，想要實(shí)現(xiàn)這樣的AI之路還面臨著一系列挑戰(zhàn)。技術(shù)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、學(xué)術(shù)研究、開發(fā)者生態(tài)之間還存在卡點(diǎn)和堵點(diǎn)。比如大模型開發(fā)成本大，難度高，各行業(yè)、各領(lǐng)域還難以完全掌握，再比如一些專業(yè)性強(qiáng)，較為復(fù)雜的領(lǐng)域還無法實(shí)現(xiàn)技術(shù)的深層滲透?？傮w而言，想要將AI技術(shù)變?yōu)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源動(dòng)力，需要從三個(gè)層面來進(jìn)行升級(jí)：

1.底座層。需要實(shí)現(xiàn)大模型訓(xùn)練效率更高，推理部署成本更低且全面提升開發(fā)易用性，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)推能力全面升級(jí)，開發(fā)效率全面提升。而這尤其需要深度學(xué)習(xí)開發(fā)框架的升級(jí)與發(fā)展，在訓(xùn)練、推理與開發(fā)工具等方面實(shí)現(xiàn)持續(xù)進(jìn)化。

2.應(yīng)用層。AI技術(shù)需要與行業(yè)場(chǎng)景、科研領(lǐng)域進(jìn)行深刻互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)與行業(yè)專精知識(shí)的立體結(jié)合，使能行業(yè)智能化升級(jí)，從而拓展AI技術(shù)的應(yīng)用邊界，提升場(chǎng)景化復(fù)制能力。尤其在AI for Science等關(guān)鍵領(lǐng)域，需要AI技術(shù)與基礎(chǔ)學(xué)科研究者緊密配合、共同探索。

3.生態(tài)層。AI技術(shù)就像其他軟件技術(shù)一樣，沒有生態(tài)不成規(guī)模，生態(tài)繁榮能達(dá)到技術(shù)越用越好的效果。而生態(tài)發(fā)展需要技術(shù)平臺(tái)與產(chǎn)學(xué)研用各界以及無數(shù)開發(fā)者的有效互動(dòng)，持續(xù)賦能。

由此可見，AI技術(shù)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源動(dòng)力，需要構(gòu)筑一條從底層技術(shù)到產(chǎn)學(xué)應(yīng)用，再到生態(tài)賦能的完整通道。而這，也正是昇思正在踐行的AI之路。

AI框架：昇思MindSpore 2.3全新升級(jí)

首先一個(gè)問題，是如何讓AI技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，滿足產(chǎn)學(xué)各界對(duì)AI基礎(chǔ)軟件的期待和要求。

在這方面，昇思不斷精進(jìn)。在訓(xùn)練、推理以及模型開發(fā)等方面實(shí)現(xiàn)立體化、協(xié)同化的能力升級(jí)。這一思路充分體現(xiàn)在了最新發(fā)布的昇思MindSpore 2.3版本當(dāng)中。通過一系列升級(jí)，昇思讓大模型開發(fā)訓(xùn)練更簡(jiǎn)、更穩(wěn)、更高效。

在訓(xùn)練方面，昇思可以支撐大模型實(shí)現(xiàn)原生高效訓(xùn)練。通過原創(chuàng)的多副本、多流水交織等8種并行技術(shù)，使集群線性度達(dá)到90%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了業(yè)界不足60%的平均水平；通過整圖優(yōu)化及下沉執(zhí)行等，使得算力利用率達(dá)到55%，大幅超越了業(yè)界不足40%的平均水準(zhǔn)；針對(duì)集群故障率高，恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)的普遍問題，通過編譯快照，昇思通過確定性CKPT技術(shù)實(shí)現(xiàn)20分鐘完成故障恢復(fù)。

在今天的大模型時(shí)代，大規(guī)模集群化的模型訓(xùn)練已經(jīng)成了業(yè)界的最大痛點(diǎn)。昇思通過一系列基礎(chǔ)能力的升級(jí)，全方位破解了集群線性度、AI算力利用效率、訓(xùn)練故障恢復(fù)等核心難題，讓大模型訓(xùn)練不再充滿挑戰(zhàn)。

而在部署方面，昇思通過訓(xùn)推一體的架構(gòu)升級(jí)腳本、分布式策略，以及運(yùn)行時(shí)的統(tǒng)一，讓Baichuan2-13B推理部署在1天內(nèi)就可以完成；在大模型推理上，通過LLM Serving 實(shí)現(xiàn)推理吞吐提升2倍多；通過升級(jí)模型壓縮工具金箍棒2.0，實(shí)現(xiàn)千億大模型壓縮至十倍。這些能力確保了AI大模型不僅可訓(xùn)練，還能夠順利推理應(yīng)用，打通了AI落地的最后一公里。

除此之外，昇思還通過持續(xù)升級(jí)MindSpore TransFormers大模型套件，提供MindSpore One生成式套件等方式，全面提升開發(fā)者效率，讓開發(fā)者一周即可完成大模型全流程的開發(fā)。在重點(diǎn)的AI for Science領(lǐng)域，昇思聯(lián)合頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)和伙伴打造了AI生物計(jì)算套件，包含蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、生成等20多個(gè)SOTA模型，加速相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)創(chuàng)新。

從訓(xùn)練到推理，再到一系列開發(fā)套件的升級(jí)，昇思持續(xù)深耕AI技術(shù)，讓AI基礎(chǔ)能力穩(wěn)固發(fā)展。

只有基礎(chǔ)軟件技術(shù)能夠源源不斷提供養(yǎng)分，才能實(shí)現(xiàn)AI應(yīng)用發(fā)芽，AI生態(tài)開花。

產(chǎn)學(xué)應(yīng)用之芽：以昇思構(gòu)筑AI for Science新范式

夯實(shí)了AI底座技術(shù)之后，需要將技術(shù)能力與應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行深入結(jié)合。尤其是在復(fù)雜、關(guān)鍵的領(lǐng)域，比如AI for Science當(dāng)中，更需要AI技術(shù)與科研工作進(jìn)行跨越式探索，以此讓AI框架在無數(shù)個(gè)行業(yè)，無數(shù)個(gè)領(lǐng)域發(fā)芽生長(zhǎng)。

在峰會(huì)當(dāng)中，我們可以看到昇思如何與氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)這一關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行結(jié)合，打通了AI for Science的新范式。所謂氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)，是指飛機(jī)、船舶、汽車等交通工具的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)。這一領(lǐng)域事關(guān)國(guó)計(jì)民生，并且研究、驗(yàn)證的成本巨大。非常適合AI大模型作為新研究工具的加入。在此前，我們經(jīng)常看到AI大模型在蛋白質(zhì)折疊、材料分析相關(guān)研究領(lǐng)域的應(yīng)用，昇思與氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)的結(jié)合，又一次拓寬了AI for Science的邊界。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)空氣動(dòng)力學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)唐志共表示：基于昇思MindSpore，生成式氣動(dòng)設(shè)計(jì)大模型平臺(tái)打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)范式，設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)由月級(jí)縮短到分鐘級(jí)，滿足概念設(shè)計(jì)要求。未來該平臺(tái)將擴(kuò)展到航空、航天、船舶、高鐵、能源、汽車等多個(gè)氣動(dòng)領(lǐng)域的行業(yè)，引領(lǐng)大型工業(yè)裝備的設(shè)計(jì)和制造能力跨越式發(fā)展。

據(jù)了解，生成式氣動(dòng)設(shè)計(jì)大模型平臺(tái)基于昇思AI框架完成了自主創(chuàng)新開發(fā)。在模型開發(fā)階段，昇思框架和流體力學(xué)套件MindSpore Flow提供全面的科學(xué)計(jì)算算法庫(kù)和模型通用接口，提升模型開發(fā)效率。在模型的訓(xùn)練階段，使用MindSpore多維分布式并行接口，基于成都智算中心算力支撐，模型和數(shù)據(jù)得以高效擴(kuò)展。在模型部署階段，使用昇思大模型套件，可以將專業(yè)知識(shí)融入氣動(dòng)設(shè)計(jì)大模型平臺(tái)。

通過串聯(lián)大語(yǔ)言模型、氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)模型、氣動(dòng)預(yù)測(cè)模型和風(fēng)雷軟件等非AI工具，氣動(dòng)設(shè)計(jì)大模型平臺(tái)可以支撐多種氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)場(chǎng)景，為一系列關(guān)鍵領(lǐng)域提供基礎(chǔ)科研支撐。

在各個(gè)行業(yè)，各個(gè)科研領(lǐng)域，都可以看到昇思的AI技術(shù)上，長(zhǎng)出了AI應(yīng)用的新芽。假以時(shí)日，這些新芽會(huì)變成參天大樹。

AI技術(shù)也就由此開花結(jié)果，潤(rùn)澤四方。

生態(tài)發(fā)展之花：全面賦能學(xué)術(shù)與生態(tài)

從產(chǎn)學(xué)應(yīng)用這層再向上看，AI技術(shù)的未來發(fā)展，有賴于廣袤而繁榮的開發(fā)者生態(tài)。這就需要AI框架與產(chǎn)學(xué)各界積極合作，不斷強(qiáng)化人才培養(yǎng)與生態(tài)賦能等工作。在這一領(lǐng)域，昇思采取了全面賦能學(xué)術(shù)與生態(tài)的策略，通過多管齊下的方式，讓昇思的技術(shù)能力融入開發(fā)者需求，助力AI人才培養(yǎng)。

峰會(huì)當(dāng)中，昇思MindSpore開源社區(qū)理事長(zhǎng)丁誠(chéng)公布了昇思賦能學(xué)術(shù)與生態(tài)的四項(xiàng)行動(dòng)。

其中包括，昇思和中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)、鵬城實(shí)驗(yàn)室合作的學(xué)術(shù)論文基金2.0，將在未來3年內(nèi)攜手50多家全球AI學(xué)者，在學(xué)術(shù)領(lǐng)域不斷探索；昇思開發(fā)板應(yīng)用創(chuàng)新行動(dòng)，基于香橙派開發(fā)板，提供系統(tǒng)化的案例、教程與支持，幫助開發(fā)者快速上手、快速入門、快速打造個(gè)性化應(yīng)用；昇思加速原生大模型孵化，通過激勵(lì)、專項(xiàng)技術(shù)支持和市場(chǎng)聯(lián)合推廣，支持更多伙伴從昇思遷移適配走向原生開發(fā)；昇思開源社區(qū)實(shí)習(xí)活動(dòng)，通過代碼實(shí)踐，讓開發(fā)者真正地實(shí)踐成長(zhǎng)。

除了以轉(zhuǎn)型行動(dòng)賦能生態(tài)發(fā)展，昇思還積極推動(dòng)開源事業(yè)創(chuàng)新，凝聚開源生態(tài)。2020年3月，開源昇思MindSpore AI框架正式推出，其后得到了廣大AI開發(fā)者的積極回饋，總訪問量已經(jīng)達(dá)到了數(shù)千，有超過687萬(wàn)下載安裝使用，在碼云開源項(xiàng)目中綜合排名第一，服務(wù)企業(yè)數(shù)量超過5500家，合作高校360所。

2023年以來，基于昇思框架發(fā)表的頂級(jí)會(huì)議論文數(shù)量超過1200篇，在所有AI框架中排名中國(guó)第一，全球第二，已成為國(guó)內(nèi)最具創(chuàng)新活力的AI開源社區(qū)。Gitee是國(guó)內(nèi)第一大開源代碼托管平臺(tái)，根據(jù)Gitee 指數(shù) 2.0 ， MindSpore在各類指標(biāo)中表現(xiàn)優(yōu)異，成為Gitee-AI領(lǐng)域分類下全品類指數(shù) NO.1。由此，昇思MindSpore成為“Gitee中國(guó)最佳開源貢獻(xiàn)項(xiàng)目”，被開源中國(guó)董事長(zhǎng)馬越譽(yù)為“Gitee珍視的瑰寶”。

怒放的生態(tài)之花，開源之花，印證了昇思AI之路已經(jīng)全線貫通。從AI基礎(chǔ)技術(shù)到各個(gè)行業(yè)應(yīng)用，再到萬(wàn)千開發(fā)者的信任，昇思已經(jīng)構(gòu)建出了全方位、立體化的AI開發(fā)底座。

在AI技術(shù)的時(shí)代浪潮里，社會(huì)經(jīng)濟(jì)希望智能化能力能夠兼容高效與穩(wěn)定，既好又快發(fā)展。

昇思的AI之路，是讓技術(shù)更加扎實(shí)，應(yīng)用茁壯發(fā)芽，生態(tài)向上開花。以此為基礎(chǔ)，AI才能生長(zhǎng)為參天大樹，變?yōu)闂澚褐?。也只有如此，時(shí)代對(duì)智能的呼喚才能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，AI技術(shù)才能夠新質(zhì)生產(chǎn)力的源泉。

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