浅析国内人工智能“新基建”研究进展

2021-11-24王晓彤

科技信息·学术版 2021年21期

王晓彤

1 人工智能“新基建”的提出与内涵

“新型基础设施建设”一词首次出现于2018年12月的中央经济工作会议中。习近平总书记指出，要加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设;“加强新一代信息基础设施建设”被列入2019年政府工作报告。2020年2月，工信部发布《充分发挥人工智能赋能效用协力抗击新型冠状病毒感染的肺炎疫情倡议书》，鼓励用AI为抗疫赋能，加大科研攻关力度。

2020年4月，国家发改委首次对新基建概念作出权威解读，“新型基础设施是以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系”。作为新技术基础设施代表与支撑传统基础设施转型升级的重要工具，人工智能在新基建两大领域均有提及。

中国通信学会提出，人工智能“新基建”（AI新基建）是以高质量网络为关键支撑，以数据资源、算法框架、算力资源为核心能力要素，以开放平台为主要赋能载体，能够长期提供公共普惠的智能化服务的基础设施[1]。

总之，发展AI新基建既是国家政策的顶层规划，也是技术发展的现实驱动。AI新基建作为拉动有效投资的关键力量，对推动国家战略转型具有重要意义。同时，还将加速人工智能与实体经济深度融合，推动数字经济向智能经济迈进，加快实现智能产业化到產业智能化升级。

2 人工智能“新基建”的赋能方式

AI新基建包括数据资源、算法框架、算力资源等AI能力要素，以及作为智能服务输出载体的AI开放平台[2]。

AI数据资源兼具公共价值与商业价值，一方面可提供普惠性公共服务，提升社会智能化水平;另一方面，AI数据资源可降低AI技术研发创新成本，助力传统企业智能化转型。AI数据资源的发布机构类型较为多元化，具体发布主体及相应数据集名称见表1。

AI算法可充分整合各类数据资源，为AI技术的研究与开发提供支撑。深度学习等算法已逐步进入发展成熟期，算法智能水平显著提升。其中，科技企业与顶尖高校贡献最为突出。例如，百度飞桨是中国首个自主研发、功能完备、开源开放的产业级深度学习平台[3];清华大学的计图是一个完全基于动态编译、内部使用创新的元算子和统一计算图的深度学习框架[4]。

AI算力是集成芯片、服务器等产品和技术的完整系统，也是承载AI应用的基础平台，可为行业智能化发展提供信息基础设施[2]。主要包括GPU、FPGA、ASIC等进行特殊加速设计的AI芯片，以及够为用户按需随时提供资源、为云侧训练及推理提供支撑的AI云。

AI开放平台是面向不同行业需求，有效整合数据、算法、算力等AI能力要素，提供智能化服务的重要载体。主要分为四大类，相应建设机构及平台信息见表2。

3 国内人工智能“新基建”研究进展

学术研究方面，以“人工智能新基建”作为关键词进行中文检索，分别对主题和研究机构进行统计（图1），发现国内热点主要聚焦在AI技术、新型基础设施建设与工业互联网等几个领域，发文篇数均达50篇以上;主要研究机构包括清华大学、中国工程院、中国信通院、赛迪智库、恒大集团等。笔者对国内人工智能新基建研究机构进行简要梳理，见表3。

政策布局方面，北京、广东、上海等省市政策优势显著。例如广东省市两级同步发力，2018年印发《广东省新一代人工智能发展规划》，随后，深圳、广州两市先后出台行动计划。2020年，《广东省推进新型基础设施建设三年实施方案（2020-2022年）》中提出，要“加快广州、深圳国家新一代人工智能创新发展试验区建设”。

4 面临挑战与对策建议

4.1 面临挑战

（1）AI芯片制造工艺、基础杅料等核心技术仍需加强;智能计算中心等新一代算力设施建设思路上有待明确。

（2）在基础理论、核心算法框架等关键基础方面与国际领先水平存在差距，开源工具运用及相关平台建设水平亟待提升;

（3）数据体量、更新、分类、检索、储存等仍不完善，数据治理及知识产权保护有待加强。

4.2 对策建议

（1）鼓励AI算据开放共享与高效利用

推进政府、行业数据在安全可控条件下开放共享，创新数据使用方式与商业合作模式;引导行业、企业间数据融合应用，以大范围的数据聚合释放AI算据价值;制定数据使用及储存中的标准化规范，强化安全风险管控。

（2）推进专用算力和通用算力协同发展

开展面向训练及推理的功能、架构多元化的AI芯片研究;以类脑计算、量子计算为突破口，实现AI算力加速提升;加强可承担大规模算法计算、图像处理、工程计算等任务的AI算力中心的规划与建设。

（3）注重算法框架开源开放与提升专业人才素养

推动算法开源开放应用推广，探索公益性开源创新生态环境建设;完善人工智能相关学科高等教育人才培养体系，吸引、聚集海外顶尖科研人才;引导社会积极运用人工智能技术，营造全社会智能化转型氛围环境。