按：作者系SenseTime（商湯科技）深度學(xué)習(xí)科學(xué)家周斌博士，中國(guó)首位HPC（High-Performance Computing，高性能計(jì)算）和GPU跨領(lǐng)域研發(fā)高級(jí)工程師，中科大客座研究員。2013年，周斌被NVIDIA授予了全球第12個(gè)CUDA Fellow 的稱號(hào)，成為了中國(guó)唯一獲此稱號(hào)的學(xué)者，擁有此稱號(hào)的還有胡恩偉、青木孝之、Ross Walker、Jone Stone 等世界知名專家學(xué)者。

SenseTime 最近推出了超算平臺(tái)SenseBox，據(jù)稱，其存儲(chǔ)和計(jì)算能力可以讓深度學(xué)習(xí)項(xiàng)目獲得更快的訓(xùn)練時(shí)間和更好的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，從而培育出新一代的更強(qiáng)“大腦”。

如果有一天醒來(lái)，發(fā)現(xiàn)自己成了上帝，（無(wú)所不能的感覺(jué)真好?。┠銜?huì)怎么樣？這樣的場(chǎng)景雖然只存在于科幻中，但是隨著深度學(xué)習(xí)所引領(lǐng)的人工智能技術(shù)的進(jìn)步，人類創(chuàng)造出強(qiáng)人工智能已經(jīng)成為了一個(gè)嚴(yán)肅的科研問(wèn)題。人類，乃至宇宙，可能是某個(gè)“上帝”所制造的程序代碼，就像羅伯特·J·索耶在《計(jì)算中的上帝（Calculating God）》所描述的那樣。在我們創(chuàng)造的人工智能體眼中，我們就是上帝。

上帝的計(jì)算機(jī)長(zhǎng)什么樣？

我們作為人工智能體的上帝，還是需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)（請(qǐng)?jiān)徫要M隘的想象力，作為深度學(xué)習(xí)+的程序員，他的身邊永遠(yuǎn)都有幾臺(tái)計(jì)算機(jī)）來(lái)運(yùn)行上帝的代碼——虛擬的宇宙和智能，這樣的計(jì)算機(jī)長(zhǎng)什么樣？

這是個(gè)很有意思的話題：上帝的計(jì)算機(jī)需要無(wú)窮快的速度，無(wú)窮大的存儲(chǔ)，無(wú)窮智能的接口……幻想到此打住，歸根結(jié)底，我們雖然是上帝，但只是我們創(chuàng)造的智能體的上帝。回歸到現(xiàn)實(shí)，為了創(chuàng)造容納智能體的計(jì)算機(jī)，我們需要利用手邊的材料來(lái)搭建能夠用于進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

曾幾何時(shí)，在我剛開(kāi)始深入研究這個(gè)領(lǐng)域的時(shí)候，超級(jí)計(jì)算機(jī)還是躲在深閨大院、處于廟堂之上，研究物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、密碼、氣象等等高深莫測(cè)的科學(xué)（我都有所涉獵，很多問(wèn)題歸結(jié)為數(shù)學(xué)和計(jì)算）。現(xiàn)在，信號(hào)處理、圖形圖像、視頻、天氣預(yù)報(bào)、生物信息學(xué)、網(wǎng)絡(luò)搜索等等應(yīng)用領(lǐng)域都能發(fā)現(xiàn)超算平臺(tái)的身影：

在氣象領(lǐng)域，超算平臺(tái)可以顯著提升天氣預(yù)報(bào)和沙塵暴模擬的精確程度，這也是我在美國(guó)喬治梅森大學(xué)所做的研究。我國(guó)新一代全球與區(qū)域同化預(yù)報(bào)系統(tǒng)（Global—Regional Assimilation and Prediction Systems，簡(jiǎn)稱“GRAPES”）也是基于超算平臺(tái)的氣象項(xiàng)目，中國(guó)國(guó)家氣象局的天氣預(yù)報(bào)曾采用“GRAPES”系統(tǒng)；

在醫(yī)療領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的有效識(shí)別是目前計(jì)算機(jī)科學(xué)和醫(yī)學(xué)交叉領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，在腫瘤圖像識(shí)別的相關(guān)研究領(lǐng)域，超算平臺(tái)的應(yīng)用能使GPU的識(shí)別速度和精度得到大幅提升，從而整體提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量；

在軍事領(lǐng)域，超算平臺(tái)堪稱現(xiàn)代化國(guó)防建設(shè)的重要科技支柱，中國(guó)目前最先進(jìn)的中程空對(duì)空導(dǎo)彈“霹靂12”就應(yīng)用了相關(guān)技術(shù)。

以上種種進(jìn)步都離不開(kāi)平臺(tái)超算本身的發(fā)展、迭代，中國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)一直處于世界領(lǐng)先地位：中國(guó)“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)GPU系統(tǒng)研發(fā)時(shí)，“天河一號(hào)”的運(yùn)算水平就曾排名世界第一；現(xiàn)在“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更是連續(xù)五次位列世界超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜之首。上帝的計(jì)算機(jī)或許是個(gè)玩笑，但是作為智能體上帝的計(jì)算機(jī)，很可能就誕生在現(xiàn)在的各種超算之中。

深度學(xué)習(xí)之超算平臺(tái)

如今，為了容納深度學(xué)習(xí)的超大規(guī)模計(jì)算需求，超級(jí)計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為訓(xùn)練各種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的利器。深度學(xué)習(xí)技術(shù)試圖通過(guò)大規(guī)模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)提供的海量訓(xùn)練集合，將大腦學(xué)習(xí)識(shí)別的過(guò)程加以抽象，從而獲得極高的識(shí)別準(zhǔn)確度，這些都帶來(lái)了極大的計(jì)算需求和吞吐需求。于是，這些以往高居廟堂的屠龍之技有了用武之地：GPU協(xié)處理器、高速InfiniBand網(wǎng)絡(luò)、RDMA、GPUDirect等成了利器，提供著高吞吐、低延遲、高性能的系統(tǒng)平臺(tái)。雖然離著無(wú)窮還有無(wú)窮，但是為分布式大規(guī)模的深度學(xué)習(xí)算法提供了極高的帶寬和極低的延遲，使通信的開(kāi)銷最小化，為訓(xùn)練各種深度網(wǎng)絡(luò)提供了強(qiáng)大的平臺(tái)。

谷歌、百度、Facebook、微軟等互聯(lián)網(wǎng)巨頭都在投入巨資研發(fā)深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)和與之配套的深度學(xué)習(xí)平臺(tái)。其中，Google采用了超過(guò)1000個(gè)節(jié)點(diǎn)的CPU集群來(lái)進(jìn)行GoogleNet的計(jì)算；百度的Minwa則采用了36個(gè)服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器配備4顆NVIDIA公司的Tesla K40m GPU加速處理器，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)采用FDR Infiniband (56Gb/s)。

我所在的SenseTime （商湯科技）采用了更為先進(jìn)的技術(shù)來(lái)搭建超算平臺(tái)：聯(lián)合NVIDIA打造專注于做深度學(xué)習(xí)的服務(wù)器SenseBox，多節(jié)點(diǎn)相連，每臺(tái)服務(wù)器配備8顆NVIDIA Tesla K80加速計(jì)算卡，可支持EDR Infiniband( 100Gb/s) 超高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，支持大規(guī)模擴(kuò)展的深度學(xué)習(xí)計(jì)算平臺(tái)Parrot等。

（有人會(huì)問(wèn)：用這樣的設(shè)備玩游戲會(huì)不會(huì)很快？答案是：土豪~）

從超算到服務(wù)，超算的未來(lái)已成雛形

在讀本科和研究生的時(shí)候，我參加過(guò)很多的機(jī)器人競(jìng)賽，大多都與遙感、圖像識(shí)別相關(guān)，但在當(dāng)時(shí)，我就能明顯地感受到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的局限性，對(duì)于學(xué)生而言，成本、資源問(wèn)題堪稱科研路上的緊箍咒。

并不是所有人和團(tuán)隊(duì)都有能力搭建如此強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)或建立復(fù)雜的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，但所有人都渴望擁有人工智能體的創(chuàng)造權(quán)。等硬件條件成熟，深度學(xué)習(xí)的研究者們可以大展拳腳了，或許某一天，你可以下單訂購(gòu)你個(gè)人專屬人工智能體，她知道你的愛(ài)好、理解你的行為：可以照顧生活、準(zhǔn)備飯菜、照看孩子、安排日程、同期翻譯……

當(dāng)然，現(xiàn)在的服務(wù)還需要你確認(rèn)特定的應(yīng)用領(lǐng)域，給出訓(xùn)練樣本和指標(biāo)，深度學(xué)習(xí)平臺(tái)如同一所學(xué)校，它將托管模型，運(yùn)行培訓(xùn)，給出學(xué)習(xí)成果?？赡苓\(yùn)行于專用的深度學(xué)習(xí)云之上，各種應(yīng)用需求都可以通過(guò)高速的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)獲得基礎(chǔ)支撐。深度學(xué)習(xí)服務(wù)，作為可以定制的專屬人工智能，將滲透到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?；蛟S未來(lái)已經(jīng)到來(lái)，我的目標(biāo)就是在未來(lái)把真正的智能推廣到每個(gè)人生活中。

強(qiáng)人工智能？遠(yuǎn)著呢

我們期望我們所創(chuàng)造的人工智能具有強(qiáng)大的智力但又忠心耿耿，但是包括霍金、Elon Musk等在內(nèi)的很多科學(xué)家，都表達(dá)了對(duì)強(qiáng)人工智能的恐懼。誠(chéng)然，具有自主意識(shí)的人工智能，可能不會(huì)甘愿接收人類的統(tǒng)治，進(jìn)而和人類產(chǎn)生沖突和矛盾。但現(xiàn)今大可不必?fù)?dān)憂，我們最優(yōu)秀的深度學(xué)習(xí)算法，也只是在某些特定領(lǐng)域和應(yīng)用超過(guò)人類，離形成意識(shí)具有強(qiáng)人工智能還有較遠(yuǎn)的距離。我們的服務(wù)平臺(tái)培訓(xùn)的智能模型，都是深入的服務(wù)特定的應(yīng)用，離著天網(wǎng)般智能爆炸的終極審判還有十萬(wàn)八千里。

如果說(shuō)“黑客帝國(guó)”所代表的科幻電影中描述人類將智能上傳到計(jì)算機(jī)是可能的，那么創(chuàng)造出這一平臺(tái)的，必然是超級(jí)計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是向終極智能探索的一小步，卻可能是從0到1的積累，智能爆炸的奇點(diǎn)，很可能在不久的將來(lái)出現(xiàn)。深度學(xué)習(xí)的探索和研究，推動(dòng)了智慧的進(jìn)步，而終極的智能，則可能成為未來(lái)超級(jí)人類的母體。