隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展,人工智能已成為全球科技競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。在這一進(jìn)程中,作為支撐人工智能技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的底層基石,人工智能軟件基礎(chǔ)設(shè)施,特別是人工智能基礎(chǔ)軟件開發(fā),其高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略意義日益凸顯。本報(bào)告旨在探討中國在該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵挑戰(zhàn)與未來路徑。
一、人工智能基礎(chǔ)軟件:定義與核心價(jià)值
人工智能基礎(chǔ)軟件,主要指支撐人工智能算法研發(fā)、模型訓(xùn)練、應(yīng)用部署和系統(tǒng)運(yùn)維的一系列底層軟件平臺(tái)、框架、工具及中間件。其核心價(jià)值在于:
- 技術(shù)底座:為上層人工智能應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)化、可復(fù)用的計(jì)算抽象、編程接口和開發(fā)環(huán)境,降低技術(shù)門檻,加速創(chuàng)新迭代。
- 生態(tài)粘合劑:連接底層硬件(如CPU、GPU、AI加速芯片)與上層多樣化的行業(yè)應(yīng)用,是構(gòu)建繁榮、協(xié)同人工智能生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
- 自主可控關(guān)鍵:基礎(chǔ)軟件的自主創(chuàng)新能力,直接關(guān)系到國家在人工智能領(lǐng)域的長期技術(shù)安全、產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)和供應(yīng)鏈韌性。
二、中國人工智能基礎(chǔ)軟件開發(fā)現(xiàn)狀
中國在人工智能基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展,呈現(xiàn)出以下特點(diǎn):
- 框架層百花齊放:以百度飛槳(PaddlePaddle)、華為MindSpore、一流科技OneFlow等為代表的國產(chǎn)深度學(xué)習(xí)框架已形成一定規(guī)模,在易用性、功能完備性和特定場景性能上不斷突破,逐步構(gòu)建起本土開發(fā)者生態(tài)。
- 工具鏈不斷完善:模型壓縮、自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)(AutoML)、推理部署、監(jiān)控運(yùn)維等工具鏈環(huán)節(jié)涌現(xiàn)出一批創(chuàng)新企業(yè)和開源項(xiàng)目,支撐從研發(fā)到生產(chǎn)的全流程。
- 與硬件協(xié)同深化:基礎(chǔ)軟件與國產(chǎn)AI芯片的協(xié)同優(yōu)化日益緊密,通過軟硬一體設(shè)計(jì)提升整體計(jì)算效率和能效,是差異化競爭的重要方向。
- 開源生態(tài)初步形成:主要基礎(chǔ)軟件項(xiàng)目普遍采用開源策略,吸引了大量開發(fā)者參與,加速了技術(shù)傳播和社區(qū)反饋循環(huán)。
三、高質(zhì)量發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)
盡管進(jìn)步明顯,但邁向高質(zhì)量發(fā)展仍面臨多重挑戰(zhàn):
- 技術(shù)原創(chuàng)性與引領(lǐng)性不足:在核心算法、編程范式、系統(tǒng)架構(gòu)等根本性創(chuàng)新方面,仍較多跟隨國際主流路線,開辟新范式、定義新標(biāo)準(zhǔn)的能力有待加強(qiáng)。
- 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用深度與廣度待拓展:基礎(chǔ)軟件在關(guān)鍵行業(yè)(如工業(yè)制造、生物醫(yī)藥、科學(xué)計(jì)算)的滲透率和適用性仍需提升,滿足復(fù)雜、高可靠性場景需求的能力是關(guān)鍵考驗(yàn)。
- 生態(tài)系統(tǒng)成熟度與國際化:相比國際頂尖生態(tài),國產(chǎn)基礎(chǔ)軟件在全球開發(fā)者數(shù)量、第三方庫豐富度、企業(yè)級(jí)服務(wù)支持體系及國際影響力方面仍有差距。
- 頂尖人才持續(xù)短缺:兼具深厚系統(tǒng)軟件功底和人工智能前沿知識(shí)的復(fù)合型頂尖人才儲(chǔ)備不足,制約了長期創(chuàng)新能力。
- 標(biāo)準(zhǔn)化與互操作性:不同框架、工具間數(shù)據(jù)格式、接口標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和互操作性有待加強(qiáng),以避免生態(tài)碎片化,降低用戶遷移成本。
四、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的路徑建議
為實(shí)現(xiàn)人工智能基礎(chǔ)軟件的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展,建議從以下方面著力:
- 強(qiáng)化長期主義的基礎(chǔ)研究:鼓勵(lì)高校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)加強(qiáng)在人工智能編譯技術(shù)、新型并行計(jì)算模型、分布式系統(tǒng)、AI安全與隱私等底層技術(shù)的長期投入和原始創(chuàng)新。
- 深化“軟件定義”與行業(yè)融合:推動(dòng)基礎(chǔ)軟件團(tuán)隊(duì)深入理解垂直行業(yè)的核心業(yè)務(wù)流程與痛點(diǎn),共同開發(fā)行業(yè)專用組件、模型庫和解決方案,從“能用”走向“好用”、“愛用”。
- 構(gòu)建開放共贏的生態(tài)系統(tǒng):以開源為核心,通過更開放的治理模式、更友好的開發(fā)者體驗(yàn)、更完善的商業(yè)支持服務(wù),吸引全球開發(fā)者與合作伙伴。積極推動(dòng)國內(nèi)框架間及與國際主流生態(tài)的互操作。
- 加大多層次人才培養(yǎng)與引進(jìn):完善從高校教育到在職培訓(xùn)的人才體系,特別注重培養(yǎng)系統(tǒng)級(jí)軟件架構(gòu)師和AI工程化專家。優(yōu)化環(huán)境,吸引國際頂尖人才。
- 完善政策與標(biāo)準(zhǔn)體系:制定有利于基礎(chǔ)軟件長期發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策,避免短期重復(fù)投入。積極參與和主導(dǎo)人工智能軟件相關(guān)的國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)制定,掌握規(guī)則話語權(quán)。
- 保障安全與可信:將安全、可靠、公平、可解釋性等要求內(nèi)置于基礎(chǔ)軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)流程,為構(gòu)建負(fù)責(zé)任、可信的人工智能體系奠定基礎(chǔ)。
人工智能基礎(chǔ)軟件是驅(qū)動(dòng)中國從人工智能應(yīng)用大國邁向技術(shù)強(qiáng)國的核心引擎。其高質(zhì)量發(fā)展絕非一蹴而就,需要產(chǎn)、學(xué)、研、用各方秉持開放協(xié)同、攻堅(jiān)克難的精神,在技術(shù)創(chuàng)新、生態(tài)構(gòu)建與產(chǎn)業(yè)融合上持續(xù)深耕。唯有筑牢這一軟件基石,中國的人工智能浪潮才能擁有不竭動(dòng)力,真正賦能千行百業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí),并在全球科技格局中占據(jù)更為主動(dòng)和引領(lǐng)性的位置。