华为如何创造可持续发展的普惠人工智能?
发表时间 2018-10-12 16:18 来源 网络

  联合国开发计划署(UNDP)与《经济学人》智库(EIU)于近日发布的《发展4.0:亚太地区加速实现可持续发展目标中的机遇与挑战》报告(以下简称《发展4.0》)指出:自动化、人工智能AI和第四次工业革命的创新正在渗透一切。从2016年AlphaGo到2018年初的全球人工智能疯狂炒作期过后,我们面临的不是泡沫后的一地鸡毛,反而是全球更加坚决地进入了人工智能时代,而今天仅仅是一个开始——普惠人工智能与可持续发展目标的结合。

  如果你认为人工智能不是普惠技术的话,看一看这样一家机器人公司制造的机器:一条缝纫机器人生产线可以代替传统十个工人的生产线,机器人生产线能每8小时生产1142件T恤,而工人生产线却只能生产669件T恤。《发展4.0》还例举了:耐克公司与Flex公司合作自动化造鞋;阿迪达斯则把造鞋工厂重新外包到德国和美国的公司,这些西方的外包公司使用计算机编织、机器人剪切以及增材制造技术,不仅仅降低了成本,更带来快速的产品上市和灵活的产品开发等收益。

  显然,人工智能正在成为一个全人类的新的通用目的技术。在华为全联接大会2018上,华为轮值董事长徐直军指出,如同公元前的轮子和铁、19世纪的铁路和电力,以及20世纪的汽车、电脑、互联网一样,华为认同人工智能是一组技术集合,是一种新的通用目的技术(GPT)。而算上人工智能,人类发展到今天,总共有26种通用技术。与发展其它通用目的技术一样,必须要以可持续为目标发展人工智能,才能创造对全人类都有价值的普惠技术。这,就是华为在全联接大会2018上发布系列人工智能芯片以及一揽子人工智能战略的深层次原因。

  可持续普惠从芯片开始



(上图为华为轮值董事长徐直军)

  在华为全联接大会2018上,华为轮值董事长徐直军首次发布华为AI战略与全栈全场景AI解决方案,其中包括全球首个覆盖全场景人工智能的华为Ascend(昇腾)系列芯片以及基于华为Ascend(昇腾)系列芯片的产品和云服务。

  目前,全球人工智能领域的核心硬技术就是芯片技术。在软件和算法领域,通过谷歌、微软、亚马逊等各大公司的开源努力,以及OpenAI等开源组织等推进,全球各个国家和地区已经有适当的渠道获得成熟的人工智能开源软件和算法。但在人工智能芯片领域,还处于一块空白区,当前已经有多家芯片厂商在开发定制化的AI芯片或使用GPU,专用的人工智能芯片屈指可数。

  正如华为IT产品线副总裁兼IT智能计算业务部总裁邱隆所指出,在一定的计算环境中完成训练的人工智能模型,往往在实际投产时会遇到与应用硬件环境不兼容或不适配的问题,算法模型与不同实际应用场景下的硬件结合正在成为人工智能普及的一大根本性挑战。而这是因为不同应用场景下的硬件核心芯片,并没有针对人工智能计算任务进行统一的兼容适配和优化。

  正如与微软应用软件适配的英特尔芯片支撑起了PC的普惠,大量新兴的人工智能软件和算法也需要与之相适配的人工智能芯片,而这样的人工智能芯片还需要考虑到能耗等可持续发展目标。徐直军在华为全联接大会2018上接受采访时,就“达芬奇架构”指出:为什么华为要构建新的架构来支持人工智能芯片,这是基于华为对人工智能理解和人工智能需求自然产生出来的。华为需要是云到边缘和端(包括不同物联网终端)的全场景支持人工智能,因此必须要开创一个新的架构,而且这个架构要在技术上行得通、可实现。“幸运的是找到了这个架构,我们开创性达芬奇架构,就能够解决从极致的低功耗需求到极致的大算力需求全覆盖,现在我们还没有看到市场上有其它架构能够做到这一点。”

  “达芬奇架构”就是Ascend系列芯片所基于的统一架构。华为首席战略架构师党文栓强调,基于达芬奇统一架构的好处是可以一次性开发算子、算力可扩展、一致的开发和调试体验、开发一次可跨各场景平滑迁移、超高带宽和极低时延以及可扩展的片上互联等。而基于统一的达芬奇架构的Ascend系列芯片,可实现任何场景下以最低成本获得最优性能。

  华为Ascend(昇腾)系列芯片基于统一、可扩展架构的系列化AI IP和芯片,包括Max、Mini、Lite、Tiny和Nano等五个系列。华为全联接大会2018上首发华为昇腾910(Ascend 910),面向数据中心的计算需求,是目前全球已发布的单芯片计算密度最大的AI芯片;昇腾310(Ascend 310),面向桌面计算、边缘服务器计算等场景,是目前最强算力的AI SoC。此外,华为还将在陆续推出面向智能手机计算场景的Lite、面向Always-on时刻在线计算场景的Tiny以及面向智能耳机等可穿戴计算场景的Nano,覆盖从小于1毫瓦到200+瓦的全功率计算场景。

  徐直军表示,华为并不直接销售Ascend系列芯片,而是对外提供基于Ascend芯片的硬件产品,例如本次推出的基于Ascend 310的Atlas智能计算平台:面向端侧的Atlas 200 AI加速模块、面向数据中心侧的Atlas 300 AI加速卡、面向边缘侧的Atlas 500智能小站、以及定位于企业领域一站式AI平台的Atlas 800 AI一体机。其中,Atlas 200 AI加速模块仅半张信用卡大小即可支持16路高清视频实时分析,面向摄像头、无人机等端侧设备部署,功耗仅10W左右;Atlas 500智能小站是业界领先集成AI处理能力的边缘产品,机顶盒大小即可实现16路高清视频处理能力,相比业界产品性能提升4倍,适用于交通、看护、无人零售、智能制造等广泛的领域。

  而所有的Ascend系列芯片也都将通过华为云对外提供服务,华为全联接2018上先期推出基于Ascend 310的H6通用推理实例和Ai1推理实例,以及基于Ascend 910的At1训练实例和用于训练的裸机服务。除了Atlas系列,华为全联接2018上还推出了面向移动汽车计算的MDC(Mobile Data Center),可内置到智能汽车上。

  从达芬奇架构到Ascend系列芯片再到Atlas智能计算平台和华为云服务,华为在人工智能芯片上是一个面向未来的长远布局,而且是考虑到各类功耗和长期低功耗可持续发展需求的布局。

  全面的人工智能战略



(上图为华为公司董事、战略Marketing总裁徐文伟)

  华为轮值董事长徐直军在华为全联接大会2018上表示:“华为人工智能的发展战略,是以持续投资基础研究和AI人才培养,打造全栈全场景AI解决方案和开放全球生态为基础。面向华为内部,持续探索支持内部管理优化和效率提升;面向电信运营商,通过SoftCOM AI 促进运维效率提升;面向消费者,通过HiAI,让终端从智能走向智慧;面向企业和政府,通过华为云EI公有云服务和FusionMind私有云方案为所有组织提供算力并使能其用好AI;同时我们也面向全社会开放提供AI加速卡和AI服务器、一体机等产品。”

  具体来说,华为的AI战略包括五大方面:投资基础研究——在计算视觉、自然语言处理、决策推理等领域构筑数据高效(更少的数据需求) 、能耗高效(更低的算力和能耗) ,安全可信、自动自治的机器学习基础能力;打造全栈方案——打造面向云、边缘和端等全场景的、独立的以及协同的、全栈解决方案,提供充裕的、经济的算力资源,简单易用、高效率、全流程的AI平台;投资开放生态和人才培养——面向全球,持续与学术界、产业界和行业伙伴广泛合作;解决方案增强——把AI思维和技术引入现有产品和服务,实现更大价值、更强竞争力;内部效率提升——应用AI优化内部管理,对准海量作业场景,大幅度提升内部运营效率和质量。

  除了Ascend系列芯片及智能计算平台外,华为的全栈全场景AI解决方案还包括:芯片算子库和高度自动化算子开发工具——CANN;支持端、边、云独立的和协同的统一训练和推理框架——MindSpore;提供全流程服务的机器学习PaaS——ModelArt,提供分层API和预集成方案的应用使能;以及面向生产环境的模型自动优化——ExeML,面向执行的自动模型生产和适应部署环境的自动优化。

  华为强调全栈和全场景AI解决方案,所谓全栈就是技术功能视角,包括芯片、芯片使能、训练和推理框架和应用使能在内的全堆栈方案;所谓全场景,就是包括公有云、私有云、边缘计算、物联网行业终端以及消费类终端等全场景的部署环境。此前,在2018年4月,华为发布了面向智能终端的人工智能引擎HiAI;2017年9月,华为发布了面向企业、政府的人工智能服务平台华为云EI;本次华为发布的全栈全场景解决方案,是对华为云EI和HiAI的增强支撑。

  华为云BU EI服务产品部总经理贾永利在华为全联接大会2018上宣布,华为云EI(企业智能)服务基于华为最新AI芯片实现能力升级,通过三大典型场景加速推动AI行业落地,并正式发布华为云EI城市智能体,帮助解决更多城市难题。例如,2018年6月华为推出了EI交通智能体,深圳市公安局交通警察局交通科技处处长李强在华为全联接大会2018上表示,依托城市交通大脑,通过科技加警务的双轮驱动,打造城市交通智能体,让市民出行更美好。现在,深圳交警可以做到对于开车打手机、未系安全带等视频的秒级识别。

  激活更多人工智能产业生态

  华为全栈全场景AI还在激活更多的应用场景。

  在自动驾驶领域,华为与奥迪在华为全联接大会2018上宣布了在L4自动驾驶领域的联合创新。通过华为与奥迪双方技术人员的共同努力,已经将华为MDC移动数据中心集成到奥迪Q7原型车中,用于城市自动驾驶环境的运行。华为公司董事、战略Marketing总裁徐文伟就此表示:“在汽车智能化的趋势下,华为将发挥ICT领域的领先技术优势,与世界最成功的优选汽车品牌之一——奥迪联合创新,共同引领自动驾驶进入快车道。相信不久的将来,消费者可以体验到更加安全、舒适、便捷、智能的自动驾驶服务。”此前在2018年7月10日,华为与奥迪在柏林签署战略合作谅解备忘录,联合发展智能网联汽车。

  华为企业BG的数字平台也在华为全栈全场景AI的激活下,进一步提升各层次能力:在混合云层,华为拥有当前业界唯一能达到300微秒IO响应的、唯一能实现全分布式无网关“真”双活的云存储方案FusionStorage8.0,以及当前业界最多IaaS层云服务的私有云方案FusionCloud6.5;在网络层,华为拥有业界领先的能支持10K容器分钟级上下线的智简网络解决方案CloudFabric;在端侧,华为拥有业界第一具备高清视频实时分析功能的智能加速模块Atlas200,以及领先的智能小站产品;尤其是本次发布的全栈全场景AI,把AI的能力加入到数字平台里,将更好的支撑企业数字化转型。

  金融行业是人工智能应用和数字化转型的一大重点行业。在华为全联接大会2018上,华为与德勤中国联合发布了《智慧银行白皮书》,指出商业银行正朝着“体验为王,技术制胜”的方向进行数字化转型,打造无界智慧银行,大数据、人工智能等新技术将一同成为支撑未来智慧银行的基础。华为企业EBG中国区金融业务部总经理刘维明表示,随着人工智能,大数据、区块链等新兴技术的迅速发展,银行迫切需要一套可有效提升用户体验,化解数据安全风险,匹配各类业务发展的全面而先进的解决方案。华为依靠平台加生态战略,已聚合了大量合作伙伴资源,共同长期服务于金融行业客户,积累了大量行业服务经验。在全栈全场景AI的全面激活下,银行数字化转型有望迎来普惠金融的新阶段。

  在普惠AI、推动AI的可持续发展方面,产业合作和合作伙伴十分重要。徐文伟强调,华为作为一家平台公司,通过端、管、云建立的开放平台,结合AI、与生态合作伙伴一起,使能各行各业的数字化转型。而华为的生态伙伴中包含了产业联盟、商业联盟、标准及开源以及开发者的四类生态伙伴,华为坚持开放、合作、共赢的原则:第一,做大蛋糕、做大产业、做大市场,比做大华为自己的份额更加重要;第二,管理生态合作比管理自己的业务发展更重要,发挥生态各自优势,向客户交付价值;第三,与产业和合作伙伴分享利益、合作共赢,华为计划3年发展100万AI开发者和合作伙伴。

  华为还推动成立GIO(Global Industry Organization),意在促进行业组织间交流和协同,共同推进各行各业数字化进程。GIO组织代表来自于3GPP、5GAA、5GSA、AII、AIIA、AITISIA、CCSA、Chinainfo100、ECC、ETSI、IIC、ITS、Linux Foundation、OPRC、TM Forum、The Open Group 等全球顶级行业组织,代表们将针对如何通过AI使能ICT基础设施、重塑各行各业核心业务竞争力,以及推动人类社会数字化和智能化转型方面进行了深入探讨和交流。

  除了商业伙伴外,华为还在与高校等科研组织合作。徐文伟强调,华为每年对与大学、研究机构的合作投入非常大,特别是与大学的合作主要是资助基础技术研究,在这个领域不仅仅是为了华为,也是为人类以及整个产业发展进行投资,所以华为不求任何回报。

  从达芬奇项目开始,华为对于人工智能的投入就是面向未来的战略级投入,是放眼人类以及全球产业未来的发展需求而不计回报的投入。对于这样的投入,不应该用短期的商业回报来衡量,而应放到全球的普惠AI和可持续发展大视野中考量。也许有一天,那些被机器人取代的纺织工,就因为华为的普惠AI技术,而走上了控制机器人和训练机器人的新岗位,毕竟没有人比纺织工更具有纺织行业专业知识。

  正如华为全联接大会2018的主题“+智能,见未来”,虽然未来不可预见,但叠加上全栈全场景人工智能的激活,各行各业就有可能让未来自己展现在人们面前。

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