人工智能（AI）的飛速發(fā)展帶來(lái)了巨大的算力需求。AI模型所需算力每100天就要翻一倍，遠(yuǎn)超摩爾定律的18～24個(gè)月。5年后，AI所需算力規(guī)模將是今天的100萬(wàn)倍以上。打破算力瓶頸的途徑無(wú)非來(lái)自硬件或者軟件。單從硬件角度來(lái)看，按照當(dāng)前計(jì)算性能的發(fā)展速度，遲早有一天會(huì)無(wú)法滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的需求，因此需要軟件來(lái)協(xié)調(diào)統(tǒng)籌計(jì)算能力，智能計(jì)算成為答案。

AI開(kāi)啟大規(guī)模算力時(shí)代

當(dāng)前，人類(lèi)社會(huì)正從信息社會(huì)邁入智能社會(huì)，計(jì)算已經(jīng)成為規(guī)范和推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵因素。在萬(wàn)物互聯(lián)的數(shù)字文明新時(shí)代，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)計(jì)算已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)更高智能水平日益增長(zhǎng)的需求。

由于深度學(xué)習(xí)的空前普及和成功，AI已被確立為人類(lèi)探索機(jī)器智能的前沿領(lǐng)域，并在此基礎(chǔ)上取得了一系列突破性研究成果。2016年3月，DeepMind推出的人工智能?chē)宄绦駻lphaGo與世界頂級(jí)人類(lèi)圍棋大師李世石展開(kāi)對(duì)戰(zhàn)，引起了全世界前所未有的關(guān)注。這場(chǎng)劃時(shí)代的人機(jī)大戰(zhàn)最終以人工智能的壓倒性勝利而告終，成為將人工智能浪潮推向一個(gè)全新高度的“催化劑”。

人工智能的另一個(gè)重要推動(dòng)者是大型預(yù)訓(xùn)練模型，這些模型已經(jīng)開(kāi)始廣泛用于自然語(yǔ)言和圖像處理，在遷移學(xué)習(xí)的幫助下處理各種各樣的應(yīng)用。
  智能為計(jì)算帶來(lái)變革

計(jì)算能力是支撐智能計(jì)算的重要因素之一。由于信息社會(huì)中天文數(shù)字般的數(shù)據(jù)源、異構(gòu)的硬件配置和不斷變化的計(jì)算需求，智能計(jì)算主要通過(guò)垂直和水平架構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足智能任務(wù)對(duì)計(jì)算能力提出的要求。

垂直架構(gòu)的特點(diǎn)是同質(zhì)化的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，主要通過(guò)應(yīng)用智能方法提高資源利用效率，進(jìn)而提升計(jì)算能力。相比之下，水平架構(gòu)協(xié)調(diào)和安排異構(gòu)、廣域（wide-area）計(jì)算資源，能夠最大限度提高協(xié)作計(jì)算效率。例如2020年4月，為了滿(mǎn)足全球開(kāi)展新冠肺炎研究而產(chǎn)生的計(jì)算需求，F(xiàn)olding@home在三周內(nèi)聯(lián)合40萬(wàn)名計(jì)算志愿者實(shí)現(xiàn)了2.5EFlops（每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)）的計(jì)算量，比世界上任何一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力都要強(qiáng)。

數(shù)字化浪潮帶來(lái)了前所未有的應(yīng)用數(shù)、連接數(shù)、終端數(shù)、用戶(hù)數(shù)以及由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)，背后都需要巨大的計(jì)算能力支持。隨著摩爾定律逐漸失效，要跟上如此快速增長(zhǎng)的計(jì)算能力要求非常富有挑戰(zhàn)性。此外，智能社會(huì)中大規(guī)模任務(wù)的處理依賴(lài)于各種具體計(jì)算資源的有效組合，傳統(tǒng)的硬件模式不能很好地適應(yīng)智能算法，大大限制了軟件的發(fā)展。

智能計(jì)算應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)

時(shí)至今日，仍然沒(méi)有一個(gè)被廣泛接受的智能計(jì)算的定義。

一些研究人員將智能計(jì)算視為人工智能和計(jì)算技術(shù)的結(jié)合。這種觀點(diǎn)將智能計(jì)算的定義限制在了人工智能領(lǐng)域之內(nèi)，忽略了人工智能固有的局限性以及人類(lèi)、機(jī)器和事物之間三元互動(dòng)的重要作用。

另一個(gè)學(xué)派將智能計(jì)算視為計(jì)算智能（computational intelligence），模仿人類(lèi)或生物智能來(lái)打造解決特定問(wèn)題的最優(yōu)算法，并將智能計(jì)算主要視為一種算法創(chuàng)新。

從解決復(fù)雜的科學(xué)和社會(huì)問(wèn)題的角度來(lái)看，智能計(jì)算需要提出一個(gè)全新定義，同時(shí)考慮到世界的三個(gè)基本空間（人類(lèi)社會(huì)空間、物理空間和信息空間）的日益緊密融合。智能計(jì)算是指在支持世界互聯(lián)的數(shù)字文明時(shí)代，包含了新的計(jì)算理論方法、架構(gòu)系統(tǒng)和技術(shù)能力的全新領(lǐng)域。智能計(jì)算根據(jù)具體的實(shí)際需要，以最小的成本完成計(jì)算任務(wù)，匹配足夠的計(jì)算能力、調(diào)用最好的算法，獲得最佳的結(jié)果。智能計(jì)算應(yīng)以人為本，追求高計(jì)算能力、高能效、高智能、高安全。其目標(biāo)是提供普遍、高效、安全、自主、可靠和透明的計(jì)算服務(wù)，以支持大規(guī)模復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。

智能計(jì)算既不是現(xiàn)有計(jì)算機(jī)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算以及其他計(jì)算技術(shù)（如神經(jīng)形態(tài)計(jì)算、光電計(jì)算和量子計(jì)算）的替代品，也不是技術(shù)的簡(jiǎn)單整合；與之相反，它是一種計(jì)算形式，根據(jù)任務(wù)要求系統(tǒng)、全面地優(yōu)化現(xiàn)有的計(jì)算方法和資源來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。相比之下，現(xiàn)有的主要計(jì)算學(xué)科，如超級(jí)計(jì)算、云計(jì)算和邊緣計(jì)算，屬于不同的領(lǐng)域：超級(jí)計(jì)算旨在實(shí)現(xiàn)高計(jì)算能力，云計(jì)算強(qiáng)調(diào)跨平臺(tái)／設(shè)備的便利，而邊緣計(jì)算則追求服務(wù)質(zhì)量和傳輸效率。

智能計(jì)算應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)有的計(jì)算技術(shù)，更重要的是促進(jìn)新的智能計(jì)算理論、架構(gòu)、算法和系統(tǒng)的形成。智能計(jì)算動(dòng)態(tài)地協(xié)調(diào)邊緣計(jì)算、云計(jì)算和超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域之間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通信和計(jì)算，構(gòu)建了各種跨領(lǐng)域的智能計(jì)算系統(tǒng)，支持端到端的云協(xié)作、云間協(xié)作和超級(jí)計(jì)算互聯(lián)。

當(dāng)前，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代信息技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，物理空間、信息空間和人類(lèi)社會(huì)之間的界限已經(jīng)變得越來(lái)越模糊。人類(lèi)社會(huì)已經(jīng)演變成一個(gè)新的空間，特點(diǎn)是人類(lèi)、機(jī)器和事物緊密融合，社會(huì)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和物理環(huán)境構(gòu)成了一個(gè)動(dòng)態(tài)耦合的大系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，人、機(jī)器和事物以高度復(fù)雜的方式整合和互動(dòng)，促進(jìn)了未來(lái)新計(jì)算技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景的發(fā)展和創(chuàng)新。與此相應(yīng)，智能計(jì)算有助于應(yīng)對(duì)未來(lái)“人類(lèi)—物理—信息”三大空間融合發(fā)展中出現(xiàn)的新挑戰(zhàn)。

田鑫，專(zhuān)業(yè)的企業(yè)組網(wǎng)服務(wù)商，致力于為企業(yè)提供企業(yè)組網(wǎng)（SD-WAN、MPLS、云互聯(lián)），業(yè)務(wù)云化、數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)安全、行業(yè)IT解決方案等相關(guān)服務(wù)。


更多相關(guān)內(nèi)容推薦：
國(guó)務(wù)院重磅發(fā)布！“東數(shù)西算”第九大節(jié)點(diǎn)確認(rèn)？
東數(shù)西算最新消息:韶關(guān)傾力打造世界級(jí)算力之城！
算力行業(yè)或出現(xiàn)價(jià)格上行態(tài)勢(shì)
總投資10億 鄂爾多斯超算中心開(kāi)工
大模型帶來(lái)了哪些算力新需求？