AI應(yīng)用的興起，正在助推AI技術(shù)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(shù)的概念進(jìn)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(shù)未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。
《白皮書》指出，AI助力當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會步入智能經(jīng)濟(jì)時代。世界正在進(jìn)入以新一代信息技術(shù)驅(qū)動發(fā)展的重塑時期，人工智能作為其中重要的使能技術(shù)，對激活實體經(jīng)濟(jì)具有帶動性很強的“頭雁效應(yīng)”，對構(gòu)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(jīng)濟(jì)、邁入智能經(jīng)濟(jì)社會的黃金發(fā)展期，著力發(fā)展人工智能基礎(chǔ)設(shè)施，將為我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大、數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(chǔ)工具，AI框架承擔(dān)著AI技術(shù)生態(tài)中操作系統(tǒng)的角色，是AI學(xué)術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)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(jìn)入場景化應(yīng)用時代，也是發(fā)展人工智能所必需的基礎(chǔ)設(shè)施之一。隨著重要性的不斷凸顯，AI框架已經(jīng)成為人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的焦點之一，引起學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。
從定義上看，AI框架是AI算法模型設(shè)計、訓(xùn)練和驗證的一套標(biāo)準(zhǔn)接口、特性庫和工具包，集成了算法的封裝、數(shù)據(jù)的調(diào)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(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的數(shù)學(xué)操作，把復(fù)雜的數(shù)學(xué)表達(dá)轉(zhuǎn)換成計算機可識別的計算圖，自動對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，用于解決機器學(xué)習(xí)中分類、回歸的問題，實現(xiàn)目標(biāo)分類、語音識別等應(yīng)用場景。
《白皮書》認(rèn)為，AI框架技術(shù)剛剛興起，無論是在技術(shù)演進(jìn)、開源生態(tài)、市場格局，還是應(yīng)用賦能、推廣輻射等方面，AI框架的整體生態(tài)還遠(yuǎn)未成熟。軟硬件協(xié)同、開源打造、開發(fā)者推廣、關(guān)鍵領(lǐng)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(shù)應(yīng)從硬件適配向算子接口標(biāo)準(zhǔn)化演進(jìn)。為應(yīng)對人工智能軟硬件生態(tài)面臨的多樣化、復(fù)雜化、碎片化的挑戰(zhàn)，業(yè)界亟須推進(jìn)AI框架硬件適配、算子接口標(biāo)準(zhǔn)化工作。鼓勵A(yù)I頭部企業(yè)通過AI框架與底層AI芯片適配逐步構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化硬件接口，驅(qū)動硬件廠商主動適配AI框架，從AI芯片主導(dǎo)適配向統(tǒng)一硬件接口主導(dǎo)適配轉(zhuǎn)變。支持研制統(tǒng)一的AI算子接口標(biāo)準(zhǔn)，通過屏蔽不同的底層硬件架構(gòu)細(xì)節(jié)，制訂標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)接口，為AI技術(shù)研究、軟硬件研制和應(yīng)用開發(fā)提供統(tǒng)一規(guī)范。
在開源打造方面，業(yè)界應(yīng)加速推進(jìn)融入AI的基礎(chǔ)設(shè)施布局落地。《白皮書》認(rèn)為AI基礎(chǔ)設(shè)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(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。鼓勵A(yù)I框架主體通過融入人工智能計算中心、AI公有云以及AI應(yīng)用開放平臺等，對外提供AI能力服務(wù)，如各大中城市主導(dǎo)建設(shè)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(xué)計算。支持AI框架主體鉆研科學(xué)計算基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，通過深度賦能超大規(guī)模AI融入科學(xué)計算領(lǐng)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(xué)科領(lǐng)域的關(guān)鍵支柱，兩者均是各國基礎(chǔ)科研領(lǐng)域發(fā)力的新高地，也是新的科學(xué)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(zhǔn)確性、時效、能耗等多維度，推動AI框架在技術(shù)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(lǐng)域，開展AI創(chuàng)新應(yīng)用，從而為生態(tài)層套件和模型庫提供豐富的資源。
