國產(chǎn)AI崛起背后！百度飛槳與中國AI產(chǎn)業(yè)逆襲之路

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技術(shù)變革從來都不是轟轟烈烈，當(dāng)你猛然驚覺，世界已經(jīng)被深度學(xué)習(xí)這個人工智能近年發(fā)展最迅猛的技術(shù)攪得天翻地覆。

10月17日，由百度主辦的2019年中關(guān)村論壇·AI時代的深度學(xué)習(xí)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新論壇在北京舉行。

百度、清華大學(xué)、馬里蘭大學(xué)、英特爾、聯(lián)想等國內(nèi)外知名院所和企業(yè)的專家學(xué)者齊聚，共同探討深度學(xué)習(xí)技術(shù)前沿和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。

在本次論壇期間，百度首度發(fā)布了《百度大腦AI技術(shù)成果白皮書》，展示百度大腦過去一年的技術(shù)演進。百度AI技術(shù)平臺體系執(zhí)行總監(jiān)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)及應(yīng)用國家工程實驗室副主任吳甜還現(xiàn)場解密了飛槳的四大領(lǐng)先技術(shù)，全方位展示這一標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、模塊化的深度學(xué)習(xí)平臺所取得的一系列成果。

▲人工智能技術(shù)發(fā)展歷史

過去60年間，人工智能發(fā)展經(jīng)歷了人工規(guī)則、機器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)三大典型階段。2012年前后，深度學(xué)習(xí)算法在計算機視覺和語音識別領(lǐng)域陸續(xù)取得飛躍式突破。在算力、數(shù)據(jù)、算法三駕馬車的驅(qū)動下，深度學(xué)習(xí)掀起了第三次人工智能熱潮。這場新的變革牽手物聯(lián)網(wǎng)，重塑了千千萬萬硬件設(shè)備的內(nèi)核，不僅是科技公司追逐的焦點，也日益成為各類傳統(tǒng)行業(yè)創(chuàng)新求變的必然選擇。

從百度飛槳這個國內(nèi)開源深度學(xué)習(xí)框架的“扛把子”身上，我們可以看到國內(nèi)深度學(xué)習(xí)發(fā)展歷程的縮影，看見深度學(xué)習(xí)技術(shù)和應(yīng)用的演進，看見它給中國人工智能產(chǎn)業(yè)帶來的變局，同時也探討中國在深度學(xué)習(xí)技術(shù)研發(fā)與落地中面臨的危與機。

一、三年占據(jù)政策高地，開啟國內(nèi)AI新時代

今年已經(jīng)是人工智能連續(xù)第三年出現(xiàn)在政府工作報告中，也是政府工作報告首次提出“智能+”概念。

根據(jù)國 務(wù) 院 規(guī)劃，2020年中國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到1500億元，并在此后十年將繼續(xù)保持高速發(fā)展。目前我國這一數(shù)值已破千億人民幣，達到這一目標(biāo)成功在即。另據(jù)今年智博會上副總理透露的數(shù)據(jù)，據(jù)初步統(tǒng)計，2018年與人工智能相關(guān)的產(chǎn)業(yè)規(guī)?？赡芤呀?jīng)超過5000億元人民幣，正在成為重要的新經(jīng)濟增長點。

結(jié)合近些年我國人工智能的發(fā)展情況來看，國家對人工智能的規(guī)劃聚焦在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展兩方面。

我國投入人工智能研發(fā)的起步時間較早，在學(xué)術(shù)界從1977年就開始有相關(guān)研究的基礎(chǔ)。

在產(chǎn)業(yè)界，百度從2008年就開始建設(shè)大規(guī)模機器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)設(shè)施、模型、工具及實驗平臺，于2012年百度就成功將深度學(xué)習(xí)DNN模型應(yīng)用到語音識別、OCR任務(wù)中，并在2013年打造出深度學(xué)習(xí)框架飛槳（PaddlePaddle）的原型Paddle，2016年，百度正式開源PaddlePaddle，使其成為中國首個也是國內(nèi)唯一開源開放、功能完備的深度學(xué)習(xí)框架。

百度首席技術(shù)官、深度學(xué)習(xí)技術(shù)及應(yīng)用國家工程實驗室主任王海峰曾將深度學(xué)習(xí)框架比喻為“智能時代的操作系統(tǒng)”，認為在智能時代，深度學(xué)習(xí)框架起到下接芯片、上承各種應(yīng)用的作用。

▲百度首席技術(shù)官、深度學(xué)習(xí)技術(shù)及應(yīng)用國家工程實驗室主任王海峰

如今我國人工智能已經(jīng)走過萌芽階段，逐漸走入快速落地期。深度學(xué)習(xí)框架正作為人工智能時代的基礎(chǔ)設(shè)施，逐漸與產(chǎn)業(yè)深度融合與滲透，對人們的生產(chǎn)及生活方式產(chǎn)生深遠影響。

二、開源深度學(xué)習(xí)框架，催化人工智能應(yīng)用爆發(fā)

深度學(xué)習(xí)框架在人工智能發(fā)展史中地位舉足輕重。北京市經(jīng)濟和信息化副巡視員姜廣智表示，與計算芯片相結(jié)合的深度學(xué)習(xí)框架，將形成主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心技術(shù)體系。

然而目前世界上主流的TensorFlow、Caffe、PyTorch、MXNet等框架均掌握在谷歌、Facebook、亞馬遜等國外科技巨頭手中。 目前唯有百度飛槳突出重圍，在全球開源深度學(xué)習(xí)框架排行榜上爭得一席之地。

截至10月18日，百度在Github上的star數(shù)達到10055，forks數(shù)達到2686，代碼更新次數(shù)達到25480次。

國外框架雖然好用，但很長一段時間都沒有中文的相關(guān)文檔與資料，數(shù)據(jù)安全等隱患也一直存在。另外在語言理解方面，國外企業(yè)很難對中文NLP做到足夠深入的研究。

百度飛槳的出現(xiàn)，不僅為國內(nèi)開發(fā)者們提供了一種新的選擇，也使得百度自身在人工智能方面掌握了自主權(quán)。百度飛槳的7月全新升級的持續(xù)學(xué)習(xí)語義理解框架ERINE2.0，在共計16個中英文任務(wù)上效果超越了谷歌BERT和XLNet，截至目前已累計學(xué)習(xí)超過13億知識。

今年7月國際知名數(shù)據(jù)分析公司IDC發(fā)布的《中國深度學(xué)習(xí)平臺市場份額調(diào)研》顯示，百度深度學(xué)習(xí)平臺在中國深度學(xué)習(xí)平臺領(lǐng)域綜合市場份額排名第三，僅次于谷歌和Facebook，領(lǐng)銜國內(nèi)平臺。

其基于飛槳的服務(wù)平臺EasyDL具有很高的市場認可度，用戶認知度達46.4%，高頻使用率達32.7%。

▲百度AI技術(shù)平臺體系執(zhí)行總監(jiān)吳甜介紹飛槳產(chǎn)業(yè)級深度學(xué)習(xí)開源開放平臺

作為百度人工智能應(yīng)用的基石，百度飛槳在技術(shù)上有靈活高效、支持超大規(guī)模深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練、支持多端多平臺部署的高性能推理引擎等四大特點。

百度飛槳支持100多種主流模型，同時開源開放了超過200個預(yù)訓(xùn)練模型。截至目前，僅在其定制化訓(xùn)練化平臺上就吸引超過6.5萬企業(yè)用戶，發(fā)布了16.9萬個模型。

深度學(xué)習(xí)框架同樣是推動產(chǎn)業(yè)落地的關(guān)鍵一環(huán)，在與應(yīng)用的結(jié)合上百度做了大量的工作。百度飛槳有很多模型不僅在國際競賽上取得好成績，而且經(jīng)過了產(chǎn)業(yè)驗證，涵蓋視覺、自然語言處理、推薦等主流應(yīng)用任務(wù)。同時考慮到國內(nèi)與日俱增的開發(fā)需求，對在其平臺上的模型開發(fā)與部署的易用性和高效性持續(xù)進行優(yōu)化。

基于這一框架，百度在內(nèi)部將人工智能融入到自己的各業(yè)務(wù)當(dāng)中，帶動自身業(yè)務(wù)增值，比如百度地圖通過飛槳將用戶出行時間預(yù)估的準(zhǔn)確率從81%提升到86%；在外部廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等，服務(wù)150多萬開發(fā)者，既壯大百度自身的人工智能生態(tài)系統(tǒng)，又助力各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)與人工智能融合創(chuàng)新。

三、重塑整個世界的深度學(xué)習(xí)

大部分人感受到的深度學(xué)習(xí)技術(shù)，或是隨處可“調(diào)戲”的Siri、Cortana、小度，或是動動嘴皮就能操控各種智能設(shè)備，或是機器翻譯在手走遍天下都不怕，或是越來越快的打字速度、越來越省力的文字識別和圖片識別，或是越來越拯救手殘黨和小白的智能修圖和美顏，或是去政府、銀行辦事更加方便，或是無人車、無擁堵的藍圖正成為可能。

而除了這些生活中帶給人們的點滴便利外，深度學(xué)習(xí)框架所提供的技術(shù)支撐，正通過與實體經(jīng)濟深度融合，給各產(chǎn)業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟增值空間和機遇。

▲人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈全景圖

1、催生新型企業(yè)及就業(yè)機會

深度學(xué)習(xí)落地潮催生了數(shù)百家人工智能初創(chuàng)公司，提供人臉識別、語音識別、機器翻譯等新興服務(wù)及解決方案。大量數(shù)據(jù)標(biāo)注公司也拔地而起，提供了更多低門檻的就業(yè)機會。

根據(jù)iiMedia Research（艾媒咨詢），中國人工智能領(lǐng)域在2017年共融資634億元，在2018年共融資1311億元，增長率超過100%。

2、帶動上游半導(dǎo)體創(chuàng)新

產(chǎn)業(yè)智能化的快速推進，致使對大規(guī)模深度學(xué)習(xí)計算的需求激增，云、邊、端等不同場景的算力需求令越來越多的半導(dǎo)體廠商、創(chuàng)業(yè)新秀及跨界玩家涉足人工智能芯片，CPU、GPU、FPGA、ASIC、神經(jīng)擬態(tài)芯片等不同類型的計算單元開始發(fā)揮活力。

百度也作為跨界者加入這一戰(zhàn)局，除了打造自研AI芯片昆侖為飛槳提供專屬算力外，還于今年宣布飛槳與華為麒麟NPU合作，加強在端側(cè)的軟硬結(jié)合布局。

3、使能下游硬件升級

深度學(xué)習(xí)也催生了一些新型硬件設(shè)備，全新的品類有翻譯筆、轉(zhuǎn)錄機、人臉識別驗證機等，經(jīng)智能化改造的品類有智能音箱、智能電視、智能燈泡、機器人等。

近年全球智能音箱市場大幅上增長，中國市場增長最快，國內(nèi)形成阿里巴巴天貓精靈、小米小愛音箱和百度DuerOS家族三足鼎立之勢。

4、挖掘傳統(tǒng)行業(yè)紅利

互聯(lián)網(wǎng)流量紅利爭奪的主戰(zhàn)場在線上，而深度學(xué)習(xí)正通過與傳統(tǒng)行業(yè)資源的重組，將這一戰(zhàn)場擴展到線下的紅利。

放眼望去，智能化潛在的存量市場寬闊無邊。醫(yī)療、金融、保險、農(nóng)業(yè)、零售、出行、家居、教育……幾乎只要與人的活動相關(guān)的場景，都存在極大可以優(yōu)化的空間。

另外在云計算領(lǐng)域，公有云平臺已成為低成本獲取人工智能的重要渠道。全球以及國內(nèi)公有云市場的領(lǐng)導(dǎo)者同樣也是人工智能市場的領(lǐng)導(dǎo)者。

四、我國深度學(xué)習(xí)發(fā)展的優(yōu)勢與短板

產(chǎn)業(yè)要做到長足可持續(xù)發(fā)展，還需回歸對技術(shù)本身的重視。在人工智能落地應(yīng)用如火如荼開展的同時，我們不妨沉下心來，審視一下我國深度學(xué)習(xí)研究和產(chǎn)業(yè)建設(shè)上的優(yōu)勢與劣勢。

總的來看，我國深度學(xué)習(xí)發(fā)展在數(shù)據(jù)采集與標(biāo)注、理工科人才培養(yǎng)、落地應(yīng)用等方面的優(yōu)勢都很明顯。借助開源框架，我國多家機構(gòu)或開發(fā)者在深度學(xué)習(xí)技術(shù)研究領(lǐng)域的國際性賽事或評測中奪冠，并在與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合中驗證了深度學(xué)習(xí)技術(shù)所帶來的降本增效。

例如，百度在飛槳助力下多次在ICME人臉106關(guān)鍵點檢測比賽、多目標(biāo)追蹤挑戰(zhàn)MOT等國際競賽中奪冠，還曾刷新斯坦福大學(xué)DAWNBench四大世界紀(jì)錄，這些奪冠的模型也均在飛槳上開源。

同時人工智能技術(shù)被用于反哺數(shù)據(jù)標(biāo)記和芯片設(shè)計工具，有效提高數(shù)據(jù)處理效率，優(yōu)化芯片設(shè)計流程，為人工智能發(fā)展奠定更好的基礎(chǔ)條件。

這些使得我國在技術(shù)層和應(yīng)用層都走在國際前列，但正如前文所述，在以深度學(xué)習(xí)平臺為代表的基礎(chǔ)層領(lǐng)域，我國發(fā)展較遲，除了在國際上拿得出手的開源深度框架寥寥無幾，在基礎(chǔ)理論和技術(shù)的研究上也扎根不深。

盡管我國研究機構(gòu)及企業(yè)在偏應(yīng)用的人工智能技術(shù)上達到國際前列，但就現(xiàn)在而言，我國在重大的原創(chuàng)基礎(chǔ)理論和技術(shù)成果上還相對欠缺，情感識別、自動駕駛、小數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)等前沿技術(shù)還需持續(xù)研究和探索，距離真正的落地應(yīng)用也還有很長的路要走。

五、下一步，人工智能的小目標(biāo)

談了這么多過去和現(xiàn)狀，我們也應(yīng)思考我國人工智能的下一步怎么走。

在本次論壇中，北京市科委黨組織成員、副主任許心超在致辭中談到了北京下一步在人工智能領(lǐng)域整體要進行的幾項工作，這些方向?qū)τ诋a(chǎn)業(yè)以及其他地區(qū)的政策規(guī)劃同樣有借鑒意義。

▲北京市科委黨組織成員、副主任許心超

第一，前瞻布局，引發(fā)人工智能范式變革的基礎(chǔ)理論和共建共性技術(shù)的變革，思考下一步怎么做、如何做。

第二，支持發(fā)展開源算法框架的標(biāo)準(zhǔn)化，形成合力，百度在國內(nèi)這一領(lǐng)域?qū)儆跇I(yè)界先鋒，明年曠視也要進行開源框架，需探索如何形成合力去做。

第三，支持開展人工智能基準(zhǔn)測試和軟硬件適配研究。

第四，推動應(yīng)用場景開放和數(shù)據(jù)開放。一個是給政府，一個是給資源，在交通、醫(yī)療、科技冬奧等方面加大人工智能的應(yīng)用，為大家提供更好的應(yīng)用場景。

另外，人工智能相關(guān)法律法規(guī)的建立已到了提上日程的時機。

早在2017年國 務(wù) 院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中就強調(diào)，要“建成更加完善的人工智能法律法規(guī)、倫理規(guī)范和政策體系”。在今年的多個人工智能大會開幕式上，多位國家干部曾強調(diào)要重視法律法規(guī)建設(shè)。

▲2017年國 務(wù) 院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》節(jié)選內(nèi)容

今年大洋彼岸的西方國家陸續(xù) 出 臺 了多個人工智能相關(guān)法令，前不久，深圳市人工智能行業(yè)協(xié)會同多家企業(yè)發(fā)布《新一代人工智能行業(yè)自律公約》，旨在構(gòu)建人工智能道德倫理體系。隨著下一步政策及計劃的開展，相信我國用以保障人工智能健康發(fā)展的法律法規(guī)已經(jīng)在路上。

結(jié)語：在自身的土壤下成長出茁壯根系

回望過去幾年，國內(nèi)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展欣欣向榮，以百度飛槳為代表的國產(chǎn)開源深度學(xué)習(xí)技術(shù)體系已經(jīng)初步具備支撐人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力。

變革正在加速，但離實現(xiàn)真正的人工智能強國還有距離。

誠如中國工程院院士、清華大學(xué)自動化系教授戴瓊海所言，中國深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域發(fā)展既要在世界開源精神中汲取養(yǎng)分并積極貢獻，也要注重在自身的土壤下成長出茁壯根系。

開源為人工智能創(chuàng)業(yè)者提供了源源不斷的養(yǎng)料，但我們不應(yīng)只顧眼前的便利而忽略了長遠的考量。在市場繁榮發(fā)展的同時，我國的基礎(chǔ)理論技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的根基并不牢固。

這需要百度以及更多國內(nèi)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈從業(yè)者，更加重視基礎(chǔ)研究的推進、核心技術(shù)體系的搭建，以實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的自主可控，為爭奪人工智能技術(shù)的國際話語權(quán)、躋身創(chuàng)新型大國和經(jīng)濟強國奠定基礎(chǔ)。