AI時(shí)代下的高性能和自適應(yīng)計(jì)算

什么是高性能和自適應(yīng)計(jì)算呢？顧名思義，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)和我們所擁有的算力技術(shù)水平越來(lái)越高，那么高算力的計(jì)算一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。到現(xiàn)在，我們已經(jīng)擁有了大規(guī)模的集群，而集群之間還可以進(jìn)行互聯(lián)?？梢哉f(shuō)，我們國(guó)家在算力方面已經(jīng)處于世界的最前沿了。所以，高性能和自適應(yīng)計(jì)算就是我們所擁有的最強(qiáng)大的AI的底層能力。那么對(duì)于我們現(xiàn)在來(lái)說(shuō)，我們擁有的這種大算力、高算能，還有自適應(yīng)計(jì)算，就是為了解決我們現(xiàn)在社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中很多需要用到人工智能場(chǎng)景的方方面面。

為什么做高性能和自適應(yīng)計(jì)算？

這是因?yàn)楝F(xiàn)在我們對(duì)算力的要求越來(lái)越高了。包括我們?cè)谧層?jì)算機(jī)或算力幫我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)時(shí)，都需要一個(gè)訓(xùn)練的過(guò)程。大家都知道，這個(gè)訓(xùn)練過(guò)程其實(shí)是消耗算力最多的時(shí)候。高性能計(jì)算和自適應(yīng)計(jì)算就是在輔助這樣的過(guò)程，在機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程中，讓它找到一個(gè)最短的路徑。為什么說(shuō)它是高性能呢？因?yàn)楝F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)已經(jīng)越來(lái)越智能了，它可以串行工作、并行工作，各種各樣的算法，后面都有大量的數(shù)學(xué)方式在支撐，這樣不斷地進(jìn)行優(yōu)化。為什么說(shuō)它是自適應(yīng)呢？就是說(shuō)它會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)所要調(diào)用的一些算法、方法，甚至調(diào)用的數(shù)據(jù)。而我們現(xiàn)在建立的數(shù)據(jù)庫(kù)也越來(lái)越完善了?？赡芪覀兒芏嗟挠?jì)算當(dāng)場(chǎng)就可以進(jìn)行，一個(gè)芯裝在一個(gè)很小的機(jī)器里就可以完成一個(gè)很大規(guī)模的計(jì)算。那么我們就可以看到，現(xiàn)在這種高性能和自適應(yīng)的發(fā)展，確實(shí)是隨著芯片制造，尤其是計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，起到了非常好的助推作用。

AI賦能萬(wàn)物下究竟能夠算出什么？

那么在AI時(shí)代，我們擁有了很大的高性能計(jì)算和自適應(yīng)計(jì)算能力的時(shí)候，到底能算出什么呢？比如說(shuō)我們現(xiàn)在需要用到導(dǎo)航這樣的技術(shù)，我們要找到目的地，要知道從出發(fā)地到目的地會(huì)經(jīng)歷什么。這其實(shí)就需要一個(gè)算法和一些運(yùn)算在背后的支撐。所以這些自適應(yīng)計(jì)算和高性能計(jì)算，它們到底在算什么？我們生活的每天都在接觸到很多需要它們的例子。再比如說(shuō)，我們現(xiàn)在大家都知道已經(jīng)開(kāi)始有無(wú)人車投入使用了。那我們?cè)诤艚幸粋€(gè)像蘿卜快跑這樣的無(wú)人出租車時(shí)，它的每一個(gè)操作、每一個(gè)動(dòng)作，包括它在路上行駛的每一個(gè)反應(yīng)，其實(shí)都是在用這種自適應(yīng)計(jì)算和高性能計(jì)算來(lái)完成的。為什么我們會(huì)強(qiáng)調(diào)高性能呢？因?yàn)榭赡芤郧拔覀兊挠?jì)算都是說(shuō)有一個(gè)計(jì)算發(fā)生，就需要上傳到一個(gè)大的服務(wù)中心或數(shù)據(jù)中心，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)很漫長(zhǎng)的計(jì)算過(guò)程，然后再傳回來(lái)。這樣對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬，包括對(duì)算力要求都是很高的。那么現(xiàn)在我們已經(jīng)有了一些自適應(yīng)的辦法，就是它可能很多時(shí)候就在車內(nèi)用一些芯片、用一些簡(jiǎn)單的處理器就很容易算出來(lái)了。因?yàn)樗惴ㄊ窃诓粩鄡?yōu)化的，這些機(jī)器所能做的事情也在不斷地進(jìn)化。就是隨著機(jī)器也在不斷地學(xué)習(xí)，它在挖掘新的數(shù)據(jù)，然后讓這些數(shù)據(jù)回到它的大腦內(nèi)，然后它用這些方法不斷地去迭代它的計(jì)算能力和反應(yīng)能力。

有什么技術(shù)是AI技術(shù)誕生之前所不敢想象的？

10年前你無(wú)法想象，可以用電腦或者印象控制家里所有的開(kāi)關(guān)，當(dāng)我們生活在一個(gè)非常便捷的、充滿AI的世界的時(shí)候，我們要知道背后是非常好的算力資源、數(shù)據(jù)的傳輸資源，包括很多優(yōu)秀的場(chǎng)景一個(gè)又一個(gè)地實(shí)現(xiàn)智能化的效果。所以在現(xiàn)在這樣的時(shí)代，學(xué)會(huì)應(yīng)用AI、學(xué)會(huì)使用算力資源，為自己所在的領(lǐng)域去賦能，成為一個(gè)新時(shí)代的會(huì)使用AI的引領(lǐng)者，我覺(jué)得這對(duì)于我們每個(gè)人來(lái)說(shuō)都是非常重要的。

本文為科普中國(guó)·創(chuàng)作培育計(jì)劃扶持作品

作者：人民日?qǐng)?bào)數(shù)字傳播團(tuán)隊(duì)

審核：北京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)部 于乃功教授

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

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