最具挑战的125个科学难题之一,将被破解!
随着科学技术部、国家自然科学基金委员会等机构支持力度的持续增加,188体育在线:科学智能相关研究成果开始“星火闪耀”。中国科大的“AI化学家”、188体育官网:大连化物所的高精度体相水力场大模型、北京大学的分子动力学模拟软件SPONGE……
业内人士认为,人工智能具有很强的基础性作用,它几乎能跟所有领域结合,而科学研究本身就是改变世界的重要力量,两者融合将对社会产生重大影响。
借助昇思AI框架,科学家将快速破解水的结构谜题
2005年,《科学》杂志在创刊125周年之际,发布了全世界最具挑战性的125个科学问题,“水的结构和性质”即其中的科学问题之一。
“水是我们最常见的物质,却有非常奇特的性质。比如,通常物质都是固态重于液态,但冰(固态)却浮在水(液态)上。”188体育官网:院士、188体育官网:大连化物所分子反应动力学国家重点实验室主任张东辉介绍说,“水的复杂性主要源于其分子结构中氢键,但这种结构至今还未有定论。”
张东辉院士发表主题演讲。大会主办方供图
弄清体相水的氢键结构,人们不但可以深入认识水的各种奇特性质,更好地研制新药、开发新能源,还能提高人们对许多生命过程的理解。原则上,科学家可以通过高精度从头算构造水分子体系的高精度势能面(力场),但随着研究体系原子个数的增多,高精度势能面构造的困难也迅速增大。人工智能技术的发展大大提升了高精度势能面构造的能力,加快了高精度体相水力场构造的进程。
研究人员利用人工智能的神经网络,拟合水分子多体展开势能面,以获得体相水的高精度力场。该方法不仅将体相水的物理化学性状研究速度提升千倍,还能和实验相互印证,从而大大提高研究的准确性。
“可见,机器学习确实具有非常强的高维函数近似能力。”张东辉院士说,“而MindSpore从硬件设施、处理器、科学算子和昇思AI框架非常多的工具,可以帮助我们更好地做体相水的模拟,大幅提升工作效率,包括高精度力场开发,各种大场景、多尺度模拟的开展。”
AI框架为开发者提供了强大的工具和资源,让AI大模型“飞入寻常百姓家”
随着人工智能的发展,AI大模型的重要性越来越凸显。188体育官网:自动化所研究员、武汉人工智能研究院院长王金桥认为,大模型分两类,一是底座型大模型,二是垂类(垂直分类)型大模型。垂类型大模型因适应千行百业、应用于多种场景而会越来越多。
近日发布的《中国人工智能大模型地图研究报告》同样显示,一方面国内底座型大模型正在持续拓展应用领域,从办公、生活、娱乐向医疗、工业、教育等行业加速渗透。另一方面,垂直分类的专业大模型也在不断落地,发挥其领域纵深优势,提供针对特定业务场景的高质量专业化解决方案。
虽然国内的大学、科研机构、企业等都在积极参与大模型研发。但大模型开发、训练和部署过程也面临着诸多挑战。
“庞大的数据集、复杂的网络结构和计算资源的要求,使开发者需要强大而灵活的AI框架来支持。”昇思开源社区理事长丁诚说,“同时,AI框架生态在开放性与共享、标准化与互操作性、持续模型研究与创新等方面均有越来越高的要求,AI框架与AI大模型正共同推动着AI技术的发展和创新。”
AI技术的迅猛发展正推动着全球创新的浪潮。在AI创新的背后,人工智能框架作为AI根技术,为开发者提供强大的工具和资源,扮演着至关重要的角色。AI框架就像人工智能时代的操作系统,是基础设施的操作系统,一方面要管理好这些硬件的资源,另一方面要做好兼容性。
在智能时代飞速发展的今天,特别是近年来大模型的兴起,使得AI算力需求和模型复杂度以突破摩尔定律的速度飞速增长。这意味着,除了对物理计算量的硬件要求外,软件的开发和调度效率也面临着巨大的挑战。
事实上,在每一个时代的技术更迭中,硬件系统都需要与之密切配合的软件使能,才能将产品更好地推广和应用。AI框架的出现,提供了丰富的数学编程接口,便捷的自动微分求导,高效的分布式并行调度能力,与多样化算力系统相结合,帮助人工智能研究者孵化出各种AI算法和应用创新。
“AI框架既要如同汽车方向盘一般,给AI用户提供便捷的操作接口。也要像变速箱和传动轴一般,将算力合理高效的调度,发挥出系统最佳的性能。”丁诚说。
框架向下去调用硬件和芯片的算力,对上支撑模型的开发。从而大大缩短了我们训练AI模型所需要的时间,因为没有AI硬件加持,AI模型会计算很久,难以满足使用需要。
业内人士认为,早期人工智能研究多停留在学术圈或少数大公司范围。AI框架的成熟并迅速发展,能把开发难度降到大众水平,让更多中小企业甚至个人有可能开发特殊场景应用,让AI大模型“飞入寻常百姓家”。
“开发大模型真正的技术难点是底层实现,这一块我们在AI框架中会去帮大家解决。昇思AI框架承担着繁荣AI产业生态的使命,南向结合硬件厂商技术优势,北向联合千行百业应用场景,助力AI产业的全面开放与繁荣。”丁诚补充说,“这是我们昇思AI框架的定位。”
夯实人工智能“根技术”,降低行业应用和创新门槛
年初,ChatGΡT掀起了一波大模型热潮。但ChatGΡT的卓越表现并非一家公司成果,其背后有英伟达、微软构建的AI硬件,有超过1000张GPU,另外还有例如Meta的AI框架团队帮他们做算子、调度等基础软件方面的定制、调优,最终才能让它表现出不俗的效果。
不少AI框架用户认为,AI框架是培育产业应用的“黑土地”,各种模型、应用都是这块土地上生长的树、绽放的花、结出的果,它需要凝心聚力共建AI框架开源新生态。
考虑到单靠一个团队力量无法撑起整个AI框架的演进与发展,昇思MindSpore开源社区构建了充分开放的治理架构,通过社区理事会以及多个专业委员会,集众力汇众智,共同助力社区发展。同时,昇思MindSpore扎根中国、放眼世界,通过与六大业界开源基金会合作,逐步拓展至全球150+国家,1700+城市的AI开发者。实现与Hugging face社区的无缝对接,提供面向全球开发者的原生大模型体验,实现AI生态的共同繁荣。
“要真正繁荣中国的AI产业,必然离不开充足的人才支持。而AI框架已成为开发者必备的工具,因此昇思责无旁贷地承担着培养AI人才的生态使命。”丁诚说。
针对不同开发者不同阶段的成长路径,昇思MindSpore开源社区提供了全套方案:面向入门阶段,提供系列教材和认证课程,走进全国各地的高校,赋能学生通过昇思MindSpore入门学习AI;面向实践阶段,提供系列化的实习、众智和竞赛任务,给开发者提供充分的实践机会,手把手引导开发者成长;面向研究创新阶段,提供昇思学术激励基金和算力支持,激发原创科学研究。
目前昇思MindSpore开源社区已与全球210+高校和科研机构开展了广泛合作,覆盖全部C9院校,培训2500名老师,培养20万+学生;在科研创新上,与全球290+TOP科研团队进行深入合作,基于昇思发表的AI顶会论文已达900+篇,在国内排名第一,全球排名第二。
根深叶茂、本固枝荣。过去3年里,昇思社区帮助业界各类伙伴完成以紫东.太初、鹏程系列等为代表的一系列百亿及千亿级大模型。基于昇思孵化的产业落地大模型,占到国内总数的40%。除大模型外,在AI使能科学计算,帮助科学研究创新与突破方面:MindSpore2.0完善了AI科学智能整体技术架构,助力融合应用创新开发。
下一步昇思MindSpore开源社区将积极与高校、科研院所和企业界合作,在行业的重点场景精选了高质量模型,结合软硬件协同性能优化,打造了系列场景化开发套件,进一步降低AI行业使用和创新的门槛。
分享1 |