人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性科學(xué)：2025年前AI性能將提升30倍

人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。

人工智能是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，可以設(shè)想，未來人工智能帶來的科技產(chǎn)品，將會是人類智慧的“容器”。人工智能可以對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。

人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)，從事這項工作的人必須懂得計算機(jī)知識，心理學(xué)和哲學(xué)。人工智能是包括十分廣泛的科學(xué)，它由不同的領(lǐng)域組成，如機(jī)器學(xué)習(xí)，計算機(jī)視覺等等，總的說來，人工智能研究的一個主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。但不同的時代、不同的人對這種“復(fù)雜工作”的理解是不同的。 2017年12月，人工智能入選“2017年度中國媒體十大流行語”。 [2] 2021年9月25日，為促進(jìn)人工智能健康發(fā)展，《新一代人工智能倫理規(guī)范》發(fā)布。

過去幾年，尤其是2015年以來，人工智能開始大爆發(fā)。很大一部分是由于GPU的廣泛應(yīng)用，使得并行計算變得更快、更便宜、更有效。

人工智能發(fā)展條件:

1、硬件發(fā)展：AI 不斷爆發(fā)熱潮，是與基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)步和科技的更新分不開的，從 70 年代 personal 計算機(jī)的興起到 2010 年 GPU、異構(gòu)計算等硬件設(shè)施的發(fā)展，都為人工智能復(fù)興奠定了基礎(chǔ)。

2、數(shù)據(jù)發(fā)展：互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也帶來了一系列數(shù)據(jù)能力，使人工智能能力得以提高。

3、運(yùn)算發(fā)展：計算機(jī)的運(yùn)算能力從傳統(tǒng)的以 CPU 為主導(dǎo)到以 GPU 為主導(dǎo)，這對 AI 有很大變革。

4、算法發(fā)展：算法技術(shù)的更新助力于人工智能的興起，最早期的算法一般是傳統(tǒng)的統(tǒng)計算法，如 80 年代的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，90 年代的淺層，2000 年左右的 SBM、Boosting、convex 的 methods 等等。隨著數(shù)據(jù)量增大，計算能力變強(qiáng)，深度學(xué)習(xí)的影響也越來越大。尤其是2011 年之后，深度學(xué)習(xí)的興起，帶動了現(xiàn)今人工智能發(fā)展的高潮。

人工智能已經(jīng)發(fā)展了六七十年，經(jīng)歷了幾度繁榮和衰落。雖然已取得不錯的進(jìn)展，但是與理想中的人工智能差距還是很大。

人工智能三大學(xué)派：符號學(xué)派、連接學(xué)派、行為學(xué)派。符號學(xué)派認(rèn)為，任何能夠?qū)⑽锢淼哪承┠Ｊ交蚍栠M(jìn)行操作并轉(zhuǎn)化成另外一些模式或符號的系統(tǒng)，就可能產(chǎn)生智能行為;連接學(xué)派認(rèn)為高級的智能行為是從大量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接中自發(fā)出現(xiàn)的，通過大量神經(jīng)元來模擬大腦;行為學(xué)派并沒有把目光聚焦到高級智能的人類身上，而是關(guān)注低級的昆蟲能靈活走動并快速反應(yīng)。上世紀(jì)的八九十年代形成三足鼎立的形勢。

這幾年再度讓人工智能火起來的是連接學(xué)派，連接學(xué)派通過深度學(xué)習(xí)將以往很多領(lǐng)域的表現(xiàn)都大幅提高，連接方式無疑已經(jīng)成為目前最閃耀的人工智能解決方案。連接派的模型都是以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)進(jìn)行創(chuàng)新的，所以核心部分仍然是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

近日，半導(dǎo)體公司AMD宣布了一個新目標(biāo)——到2025年，將提高旗下霄龍EPYC CPU和Instinct GPU加速卡能效，為人工智能訓(xùn)練和在加速計算節(jié)點上運(yùn)行的高性能計算應(yīng)用程序帶來30倍能效提升。30倍的目標(biāo)將在2025年節(jié)省數(shù)十億千瓦時的電力，使這些系統(tǒng)在五年內(nèi)完成單次計算所需的電力減少97%。

要實現(xiàn)這一目標(biāo)，AMD需要以比過去五年全行業(yè)總體改進(jìn)速度快2.5倍以上的速度提高計算節(jié)點的能源效率。同時，“我們的目標(biāo)不僅是提供更高的性能，而且是在不消耗大量功率的情況下做到這一點，”AMD表示。因此，AMD計劃在未來四年內(nèi)提高新服務(wù)器芯片的每瓦性能效率。

據(jù)外媒《PC INVASION》，AMD承認(rèn)這并非易事，因為在工藝節(jié)點的能效方面沒有太大的改進(jìn)空間。因此，該公司將專注于其硅架構(gòu)的進(jìn)步，將其作為使其芯片效率提高30倍的主要方法。雖然這是一項艱巨的任務(wù)，但值得注意的是，從2014年到2020年，AMD實現(xiàn)了25倍的能效提升。

“提高處理器能效是AMD的長期設(shè)計重點，現(xiàn)在我們正在為使用我們的高性能CPU和加速器的現(xiàn)代計算節(jié)點設(shè)定一個新目標(biāo)，用于人工智能訓(xùn)練和高性能計算部署，”AMD執(zhí)行副總裁兼首席技術(shù)官Mark Papermaster表示?？萍济襟w《WCCFTech》指出，加速計算節(jié)點是世界上用于科學(xué)研究和大規(guī)模超級計算機(jī)模擬的最強(qiáng)大和最先進(jìn)的計算系統(tǒng)，它們提供了科學(xué)家用來在許多領(lǐng)域取得突破的計算能力，包括材料科學(xué)、氣候預(yù)測、基因組學(xué)、藥物發(fā)現(xiàn)和替代能源。