广州人工智能与先进计算研究院：夯实新基建 打造集聚高端信息产业的“智谷”

文/潘慧

[导语]

中国科学院自动化研究所广州人工智能与先进计算研究院（以下简称“研究院”）在新基建时代，建立先进智能计算集群、人工智能技术与场景生成、芯片设计与测试等开放平台，解决制约行业发展的计算瓶颈问题等，并通过与物联网、5G网络的互连，实现实感计算的集成，提供新的智能应用模式，布局行业未来发展的着力点。为进一步了解相关情况，本刊记者连线研究院。

《广东科技》：请介绍一下研究院的基本情况。

研究院：研究院由广州高新技术产业开发区管理委员会、中国科学院自动化研究所(以下简称“自动化所”)共同创办。研究院依托中国科学院自动化研究所在人工智能、先进计算架构、芯片设计等领域的技术优势，结合广州市良好的市场环境、丰富的产业资源，目标构建完整的人工智能与先进计算产业创新生态，打造国家级水平的原始创新策源地、顶尖人才聚集地、创新型经济增长极，促进广州人工智能产业持续高速发展。

研究院遵循“立足广州、辐射广东、服务全国”的发展方针，以粤港澳大湾区建设为契机，瞄准国家重大需求和地方经济社会发展需求，聚焦人工智能、先进计算架构、芯片设计等领域，围绕人工智能应用技术、处理器设计、先进智能计算架构等关键环节进行研究布局，勇闯人工智能科技前沿“无人区”。通过应用理论突破、核心技术攻关、关键产品开发、研发平台建设和产业生态培育，研究院实现人工智能产业前沿技术创新、系统集成、工程化研发和科技成果转移转化，带动广州人工智能产业集群发展，打造集聚高端信息产业的“智谷”。

2019年，研究院先后被评为广东省新型研发机构和广东省高水平创新研究院。

《广东科技》：请谈谈，本次新冠肺炎疫情对新基建带来了哪些机遇与挑战？

研究院：本次新冠疫情对一些传统行业冲击较大，而智能制造、无人配送、在线消费、医疗健康等新兴产业展现出强大成长潜力。疫情期间，产业数字化转型步伐提速，云上办公、数字娱乐、生鲜电商、在线教育等新业态加速涌现。据预测，2021年我国数字化转型支出的市场规模将达到3.7万亿元。我国应以此为契机，改造升级传统产业，培育壮大新兴产业，包括数据中心、人工智能、5G等，它们都迎来了新的发展机遇和挑战。

研究院外景

研究院计划建立先进智能计算集群、人工智能技术与场景生成、芯片设计与测试等开放平台。除了满足研究院自身使用外，还可以将开放平台共享，支撑省内其他相关企业使用，缩短相关企业的研发周期，充分发挥政府资金投入价值。其中，实感智能计算开放平台是基于研究院自主研发的可编辑实感计算系统，构建大规模的智能计算集群与高端专用计算平台，为金融、电力、交通、医疗等重点领域提供行业定制化智能计算、智能应用服务，解决制约行业发展的计算瓶颈问题。平台通过与物联网、5G网络的互连，实现实感计算的集成，提供新的智能应用模式，布局行业未来发展的着力点。

《广东科技》：作为新型研发机构，研究院在新基建方面具备哪些优势？在此方面开展了哪些工作？取得哪些成效？经济和社会效益如何？

研究院：研究院基于5G与人工智能技术，开展了工业检测和智能交通领域的应用研究。在工业检测领域，搭建基于模块化边缘质检的分布式智能计算系统，研究模块式的“边缘端传感-计算-控制”一体化方案，缩短智能化质检产品定制化开发的周期，降低产线设计难度，提高方案的模块化、通用性、可快速配置性，推动传统产业升级。在智能交通领域，研究基于仿生神经网络的快速决策系统，形成视觉处理一体化硬件平台，可实现复杂背景下像素级目标的跟踪、定位与快速避障等功能。

同时，我们也已经和企业积极对接，了解企业在实际生产制造场景中存在的困难，开展智能工业检测技术的研发，帮助企业提高智能化水平，具有良好的经济效益前景。

《广东科技》：研究院在新基建相关技术研发过程中遇到了哪些困难和问题?是如何攻克的？

研究院：研究院在与生产型企业对接的过程中，发现企业更多的只是知道本身存在一些困难，但是并不能很好地把困难转化总结为需求，因此就需要技术人员与生产企业反复沟通，深入了解企业的生产场景，帮助企业梳理他们的技术需求并转化为科研问题，真正做到为企业提供技术服务，提升企业的智能化水平。

《广东科技》：新基建时代，科技创新如何实现“数智化”管理？研究院在此方面起到了怎样的作用？

研究院：新基建时代的“数智化”管理，是在丰富的数字资源的基础上，将人工智能技术与数据中心、超算、云计算、物联网等技术相结合，并且与人工智能应用息息相关。其中，数据中心与物联网提供输入数据与场景，超算提供计算能力，云计算提供使用模式。人工智能应用将以上领域整合在一起，同时也对这些领域提出了更高的要求。随着智慧城市、安防、高端医疗影像设备、物联网的发展，高通量数据的实时输入、实时处理、实时交互将成为数据中心可预期的支持模式，但是现有计算架构无法满足这些新趋势、新业态的需求，因此，需要在处理器设计、先进智能计算架构等关键环节进行创新。

《广东科技》：广东新基建发展的优势和短板是什么？如何补足这些短板？

研究院：广东省内产业资源丰富，发展新基建有很大的需求空间，但是很多生产型企业的智能化水平不太高，需要提高科技创新能力，利用人工智能、云计算、物联网、大数据等技术带动传统产业升级，加快广东省新基建建设。

《广东科技》：请谈谈对广东省科技主管部门针对新基建布局科研攻关的观点和建议。

研究院：我们认为，布局新基建科研攻关，应重点从以下两方面着手：一是发展具有自主知识产权的新型芯片和计算架构等。新基建建设离不开计算机硬件和系统。首先，在近期国际环境下，美国先后宣布对我国多家科技公司进行制裁，对于国内依赖进口芯片和软件的公司产生了较大影响；其次，目前传统的计算机硬件和系统并不能很好地适应人工智能技术大发展需要，未来人工智能应用所需要的处理器与服务器计算架构需要同时满足高效读取与计算，对于人工智能应用中核心的计算操作、存储、数据库操作等需要更加先进处理器与生态环境链支撑。因此，发展新型芯片、计算架构和系统等，不仅可以解决在当前国际形势下中国电子产品“缺芯”的问题，还将使我国整机企业的国际竞争力迈上一个新台阶，也会再创造一个百亿元级产值的产业，为新基建的发展提供有力保障。

二是发展工业场景下的新型智能集群。随着5G商用的普及，应该大力发展数据传输速度大幅提升背景下的新型智能计算集群。基于可编辑实感计算系统构建的大规模高端专用计算平台，为金融、电力、交通、医疗、工业检测等重点领域提供行业定制化智能计算、智能应用服务，解决制约行业发展的计算瓶颈问题。通过与物联网、5G网络的互连，实现实感计算的集成，提供新的智能应用模式，布局行业未来发展的着力点。同时，针对广东省产业资源丰富、产业升级压力大的特点，打造面向工业智能的分布式计算系统。通过分析工业协作场景中多模感知数据的分布与处理特性，研究弱连接环境下多源异构数据实时采集、可信传输、安全共享、系统架构与部署方法等问题，满足智能计算系统“端-云-边”一体化高效协同处理要求；针对产业链、供应链、价值链和生态链中的多尺度、多层次、多组织智能体的博弈对抗，研究分布式机器学习，研究大规模分布式模型训练和持续场景优化模型。