基于ACP方法的平行计算:从分而治之到扩而治之
2019-11-29
从分而治之的并行计算到扩而治之的平行计算,智能有更多的交互、优化,面对人类发展的围棋大势,执棋落子,破局在即。
——中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任,国防科技大学军事计算实验与平行系统技术研究中心主任王飞跃
为什么计算机技术发展到了今天的盛况?人工智能的演变经历了小数据、大数据、小智能、深度智能等几个阶段。
我们从物理世界搜集而来的数据,不管有多少,永远都是小数据。什么叫大数据?大数据是物理世界每时每刻所产生的无限量数据,这些数据被我们分析、计算、实验,应用于各种各样的案例中。
我们要从并行走到平行。并行是什么?数据的并行,就是多样的数据分门别类并行地用于多个领域。任务的并行指数据并行地用于不同的任务,另外还有混合并行、数据并行和任务并行同时存在。并行是把大问题划成很多小问题,这叫分而治之。而平行是扩而治之,一个实际问题可以衍生出很多虚拟问题,依靠这些问题之间的交互,我们可以进行计算实验,也可以进行学习优化,从而让最优的智能浮现出来。
平行最基本的框架概括地说就是一实一虚—真实的数据和虚拟的数据。它有三种最主要的工作方式:学习与训练、感知与理解、实验与评估。
我们用计算实验把小数据“炒“成大数据,又把大数据”炼“成小智能,最后到深度智能的混合平行,所以并行与平行有天然联系。我们把上述的三种主要的方式融合在一起,以一种系统化的形式来推进并行,这么一来,再加上现有的计算能力,就从分而治之发展到扩而治之。
如果没有今天的计算能力,人工智能是发展不起来的。我相信芯片是并行的,并且要跟物理并行,也就是说云端的芯片要跟本地的物理性的装置并行起来,这样我们就可以远程地对它进行重构。
從小数据到大数据,从小智能到大数据,我们碰到最大的问题是输入输出的瓶颈,要克服现在小进小出的状况,我们就要走智联网的发展道路。两年前很少有人谈智联网,现在却到处都在谈智联网。
人类面对庞大的数据洪流,工作方式必须转变。数据已经并行起来了,那么工作方式也要并行起来。我猜想在未来,每个岗位可能会设立几个机器人,人类所需要做的工作仅是告诉机器人这个岗位所要承担的工作内容,告诉机器人最佳实践的案例和最优的解决方式,人类和机器人之间以交互、平行的模式共同完成社会上的各项工作。
将来的公司看重的是知识型的员工和能力型的机器人,这些才是未来企业的营盘。人类工作者终究避不开因年老而退休,但是机器人可以一直工作不断推动人类社会的发展,他们永远不会退休。未来的公司如果用上述方式来运营,就可以称作是平行企业,这是一种绿色可持续的运行方式。
大家可能会说AlphaGo代表的是人工智能技术的崛起,一系列人工智能危机论就冒出来了,大家就开始恐慌了。不要忘了,一百年前IT对工业技术、对人类的冲击远大于今天AlphaGo对我们的冲击。现在大家完全不必担心人工智能取代人类,整天杯弓蛇影,自己吓自己,这种没有科学依据的危机论是站不住脚的。
工业革命时期,机器生产逐渐排斥手工劳动使大批手工业者破产,工人失业,工资下跌。当时工人把机器视为贫困的根源,用捣毁机器作为反对企业主争取改善劳动条件的手段,这就是世界上著名的卢德运动。如果我们现在视人工智能为洪水猛兽而不去发展它,这是愚蠢的,是不符合历史进程的,是违悖前进发展规律的。
我们人类在历史发展的进程中开发了物理世界、心理世界、IT世界,这还远远不够,人类要接着探索,现在我们要开发的是人工智能的世界,所以现在人工智能领域异常火热,所以数据变成石油了,变成矿道了。
很庆幸,我们正好生在了这样一个伟大历史转折的时代。智能产业的兴起把工业推进到了5.0时代。
智能产业的核心是虚实互动的平行。我们所说的数字双胞胎、数字孪生,其实就是互动领域。而CPS则是构筑物理空间与信息空间的数据交互闭环通道,实现信息整体与物理实体之间的交互联动。在物理空间和信息空间之间进行交互联动的技术就是数字孪生技术。通过虚体和实体的不断演变和迭代,数字孪生技术在信息空间产生的结果就是数字双胞胎(数字孪生体)。
在未来,人工智能技术的发展必然会产生一系列平行岗位、并行岗位。人工智能把一些原本需要人的岗位用机器代替。社会上将会出现更多可以被机器代替的职业,像软件工程师、程序师、架构工程师、学习工程师、决策工程师、实验工程师等,这会让人类的工作变得更加轻松、高效。
现在我和我的团队就做一件事:平行。我们做传统工业的平行、军事的平行、管理的平行、机器人的平行、医学的平行,还有社会生态的平行,我们一直尝试在各个领域做平行,甚至还有学习的平行、感知的平行、计算机视觉的平行、数据本身的平行等。
(根据演讲内容整理,未经本人审核)