超級計算機如何用於人工智能?

超級計算機如何用於人工智能?

“想像一個10萬人的體育館裡,每個人都有一臺筆記本並用某種方法進行了聯機運算,而太湖之光的運算能力相當於100個這樣的體育館,這對ASC的參賽隊伍來說都是無法複製的體驗。”

對於太湖之光超級計算機的性能,美國橡樹嶺國家實驗室及田納西大學教授Jack Dongarra是這麼評價的。他同時是ASC競賽專家委員會主席,和全球最快超級計算機排行榜Top500發起人。

太湖之光是全球最快的超級計算機,而ASC是一年一度的世界大學生超級計算機競賽。

2017年的ASC決賽要求參賽隊伍在3000瓦功耗的約束下,用浪潮的超算服務器自行設計超算系統,然後運行國際通行的基準測試,以及交通、基因測序、材料科學方面的應用,並在太湖之光超算上完成高分辨率海洋數值模擬。

今年的ASC由亞洲超算協會、浪潮集團、國家超級計算無錫中心、鄭州大學共同主辦。總決賽在無錫超算中心進行,從來自全球的230支隊伍中僅選出了20支參加,最終清華大學獲得了總冠軍。

浪潮集團人工智能和高性能計算總經理劉軍告訴雷鋒網,超算競賽的題目往往來源於實際生活、研究和生產,所以比賽中所創造的優化方法和一些成果,馬上就可以反饋到實際應用當中。而這也正是比賽的意義所在。

超級計算機如何用於人工智能?

競賽題目中的一項就是很實用的人工智能交通預測。在這一項,北京航空航天大學團隊的表現很好,他們設計了深度神經網絡模型,並構建超算對百度提供的歷史交通大數據進行訓練,在對早高峰道路交通狀況進行預測中,準確度排名第一,也因此獲得了亞軍。

不過現如今各大科技公司及雲計算廠商都在做人工智能相關的事,甚至以此作為戰略重點。比如百度一心撲在人工智能上;阿里雲有ET大腦,並在城市交通中有過實踐經驗。在基因測序上,華大也與阿里雲有合作。那用超算解這些題的用意是在哪呢?

除開比賽對人才培養與鍛鍊的因素不談,國家超級計算無錫中心主任楊廣文教授告訴雷鋒網,超算主要提供了計算能力。在人工智能方面,現在超算的能力主要發揮在深度學習方面,對語音、圖像及翻譯的處理都可以用超算。當然,分佈式系統也可以做深度學習,但超算的強項是對大數據的處理和強大的計算能力。

“在分佈式系統上做的事情在超算上也能做,但在超算上能做到的,是小系統做不了的。它們各有各的優勢,之間是互補關係。”

超算從傳統意義上來說,最核心的問題就是做一些原來做不了的事情,解決原來解決不了的核心問題。他反問,“如果用超算做一些分佈式系統可以做的事情,那為什麼還要用超算呢?”

這大概也是Jack Dongarra感嘆超算提供了“無法複製的體驗”的原因,如果沒有龍要屠,為什麼要用屠龍技?

當然,除開人工智能超算也有很多其它的應用領域,但不是所有都需要用到。太湖之光的工作人員告訴雷鋒網,目前超算執行的最多應用還是氣象類。

超級計算機如何用於人工智能?

Jack Dongarra

劉軍也同意這種看法,他在採訪中告訴雷鋒網,超算與人工智能最密切的結合是在深度學習,這一目前AI最強者推動力方面。

“超算可以幫助神經網絡去訓練模型,讓模型具備識別和推理的能力。訓練需要強大的超算性能,才能讓模型更好更快也更準確。這是超算目前與AI的結合點。”

他表示,就像這次超算賽題中的交通領域,每天都會產生大量數據。“如果用普通機器做訓練模型,要很長時間,精度調整也會花很久,但超算會把整個訓練和調整過程提升很多。”

楊廣文同時表示,他們也在想怎麼把超算的能力送到其他人手中,雖然超算是“高大上”的,但要降低用戶門檻,幫助解決實際問題。所以他們做了一個太湖之光社區,希望能通過比賽類的方式,吸引更多人來使用機器,幫助解決製造、氣象、新藥研發等科學問題。

這就像現在國內外的科技巨頭都提出了人工智能民主化的概念,即讓它對任何人都唾手可得。雷鋒網曾報道,Google雲計算部門首席科學家李飛飛在3月的Google雲計算大會上表示,要從計算力、算法、數據和人才四個方面推行AI民主化(Democratizing AI)。

更早前,微軟CEO薩提亞·納德拉也提出過相似的觀點,“我們追求的人工智能系統,是為了讓每一人、每一個單位能夠與人工智能相連,讓他們解決社會和經濟上遇到的最緊迫的問題。”

超算也是如此。不過在推廣應用範圍的同時,人工智能的前沿與極限,或許還是會由超算來探索。

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