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我们距离《终结者》的人工智能还有多远

  【IT168 评论】十多年前,恰逢同学少年的我偶然看过一部科幻片,其扣人心弦的剧情、激烈的打斗场面对年少无知的我产生了莫可名状的震撼,特别是其中那个明善恶会思考的机器人更是给我留下了深刻的印象,那句著名的遗言“I'll Be Back”更是让人泪奔——你猜得没错,这部电影就叫做《终结者2》。

  我对超级计算机的一点遐想

  转眼间10多年过去,距离电影中描绘的2029年也越来越近,但机器人的发展却并没有什么实质性的进展,人工智能的研究也是乏善可陈。尽管早在近20年前,超级计算机就在公开的比赛中战胜了人类顶尖的国际象棋大师,但这也可以说是人工智能为数不多能够“拿得出手”的案例。如果不是互联网应用的出现,人工智能或许依然只如婴儿般的水平,而且发展也会步履维艰。

  不要以为互联网只是改变了你我打车、购物等等简单的日常习惯,事实上正是由于谷歌、FaceBook、百度、阿里这些互联网巨头的推动,使得超级计算机从原来的科研象牙塔中走出来,正式面对大众的复杂需求。或许在过去,我们只是间接感受到了超级计算机的强大,比如天气预报;但如今无论是淘宝的“以图搜图”还是百度的大数据定位与推荐,其背后都有超级计算机的身影,正是深度学习的出现给予了超级计算机发展的全新空间,互联网前端的每一次体验都代表了其背后复杂而庞大的计算系统。

  但是深度学习的发展才刚刚开始,超级计算机所能够达到的计算能力和效率还非常有限。人类目前正在让机器学会“看图识物”,这恐怕是1岁以内婴儿所能达到的水平。不过相比婴儿的认知发展水平来说,机器的学习速度更慢一些,确切来说人类还没有找到一个好的办法引导机器进行学习,无论是在算法还是程序优化方面。没有人知道什么时候人工智能才能够达到普通人类的认知水平,但是所有人都在为之努力并充满信心。正如英特纳雄耐尔那样,它“一定会实现”。

  理想中的超算强国应该是什么样

  刚刚说了一点我对于人工智能和超级计算机的遐想,下面还是切入正题。早在多年前,中国研发的天河一号A就赢得了业内公认的“世界靠前”,随后天河二号的出现又让这个第一持续的稳固下去。由此,许多人也对中国超算发展抱有乐观态度,认为“超欧赶美”就在眼前。不过我接触过的许多业内人士却并不这么看,大家对于荣誉与差距都有着清楚的认识。不久前,我有幸采访到了北京航空航天大学教授、国家863计划"高效能计算机及网格服务环境" 重大专项总体组组长钱德沛。作为业内的著名专家,钱德沛教授一直坚持“应用为先”的观点,他也描述了超算强国应该具备的状态:

我们距离《终结者》的人工智能还有多远

  “我有一个感觉,如果计算真正能够成为大家都用的工具,我估计大部分的企业、大部分的科学研究(百分之八九十或多多少少)都要涉及到计算,甚至连媒体创意都是要用计算机的,人文行业也是需要的。”

  钱教授直接指向了超算的终极形态——潜移默化的应用在各个领域当中。当然如果以这个作为标准的话,中国的差距不仅仅是一点点,但既然是最终的应用形态,也说明这是一种理想的状态,目前即便是超算实力最强的美国、软件能力最强的欧洲也没有实现这样的场景。而对于业内一些认为“中国落后十几年、几十年”的说法,钱教授也有自己的看法:

  “从宏观上来讲,我们和国外的差距还是很明显的,因为这可以反映到应用的普及程度和它的单项应用的并行水平或者解决应用的效率和解决问题的规模。但是很难用一个来说我们落后人家多少年,我觉得这种说法比较武断。实际上中国这几年进步还是很快的,在某些领域中中国还是领先的……现在总的来说,我们感觉到应用的面不够,该用的地方用的不多。”

  超算的核心竞争力在于“三个人”

  正如钱教授所说,最近几年中国超算的发展速度很快,一方面体现为硬件水平的增长,另一方面也包括了应用的优化和人才的培养。我们都知道,对于任何领域人才都是宝贵的资源,但是相对于其他行业来说,超算又是一个特殊的学科,它所需要的是复合型人才,说白了就是要求“一专多能”。对于这种需求,钱教授从应用角度给予了具体的解读:搞好超算需要“三个人”——应用专家、数学家和计算机专家。

  “首先是应用领域的人,他自己要明白要解决什么问题。第二个是数学家,他要能建立起数学模型。第三个是计算机的科学家,他要能设计算法来完成程序的研发”。

  诚如钱教授所言,每一个超算专家都应该是“三个人”的集合,这也是超算人才培养的根本难题。按照现今的教育体制,高校或教育机构往往只注重单一学科人才的培养,对于复合型人才的关注度远远不够。以超计算机所需的并行计算课程为例,目前在本科阶段开设这类课程的学校可谓是凤毛麟角,更多的超算人才则是由数学或计算机专业转型而来。俗话说“广撒网,多捞鱼”,没有本科阶段的大面积培养,仅仅依靠少量人才进阶之后钻研和努力,始终不是发展超算的正确方法。最近我听说中央足球改革领导小组正式成立了,足球要从娃娃抓起,超算也应该更接地气一些。

  应用的优化与生态系统阵营

  中国有句老话“十年树木,百年树人”。人才培养虽然是利在千秋的好事,却需要持之以恒的坚持,不可能立竿见影。而除了人才培养之外,当下我们能够实现的就是推动超算应用的不断发展与创新。为此,包括中科院超级计算中心在内的众多科研组织也起到了关键的作用。不久前,英特尔宣布与中科院超级计算中心展开合作,正式成立中国首家英特尔并行计算中心(Intel Parallel Computing Centers,简称Intel PCC)。作为英特尔全球近50个IPCC之一,中国Intel PCC “将以材料应用领域的合作为起点,在英特尔最新处理器架构(CPU+MIC)上实现高度的性能扩展,促进我国多个行业的HPC应用现代化和并行化,也就是合作层面更多体现在软件、应用层面”。

我们距离《终结者》的人工智能还有多远

  据中科院计算机网络信息中心副主任兼超级计算中心主任迟学斌介绍,早在去年5月双方就接触并计划开展合作,而经过英特尔内部近一年时间的严格审核与评估之后,双方终于“喜结连理”。从合作的方式来说,英特尔将会提供最新最好的至强处理器和协处理器(比如Xeon和Xeon Phi),而中科院超级计算中心需要做的则是利用这些硬件对于材料应用等行业的重点软件进行优化,并公布最终的结果和方法。由此一来,双方实现了最大限度的双赢,中科院实现了对于应用的突破性研究,英特尔也扩大了自己的Xeon Phi生态系统阵营。

  事实上自Xeon Phi诞生之日起,英特尔就在致力于生态系统的开发。除了Intel PCC的合作之外,早在2013年英特尔也携手中国计算机学会高性能计算专业委员会共同主办“ PAC2015全国并行应用挑战赛”,目前这项赛事已经是全国范围(含大陆、香港、澳门、台湾)展开的最大规模并行应用挑战赛,并逐渐向高性能计算产业、学校、社会企业三方合作的生态系统方向发展。

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