在2019年,中国人工智能产业持续高速发展,基础软件开发作为产业的技术基石,其进展备受瞩目。本报告旨在深入剖析该年度中国人工智能基础软件开发的现状、核心特征、面临的挑战及未来趋势,为产业参与者提供有价值的参考。
一、 发展现状:生态初具,群雄并起
2019年,中国人工智能基础软件生态已初步形成,呈现多元化发展格局。
- 深度学习框架:国产力量崛起:以百度飞桨(PaddlePaddle)、华为MindSpore、清华计图(Jittor)等为代表的国产开源深度学习框架,在易用性、本土场景适配和产业赋能方面持续发力,打破了TensorFlow和PyTorch的垄断局面,形成了“双超多强”的竞争格局。
- 开发平台与工具链日趋完善:各大云服务商(如阿里云、腾讯云、华为云)和AI独角兽企业纷纷推出集数据管理、模型训练、部署推理、监控运维于一体的全栈式AI开发平台(PaaS),大幅降低了AI应用开发的门槛和周期。
- 核心算法库与组件开源成常态:学术界与工业界积极将优秀的模型、算法和数据处理工具开源,促进了技术共享与快速迭代。计算机视觉、自然语言处理、语音识别等领域的开源模型库日益丰富。
- 硬件适配与优化成为关键:为适配国产AI芯片(如华为昇腾、寒武纪等)及多种异构计算环境,基础软件的底层算子库、编译器和运行时优化成为研发重点,软硬件协同设计趋势明显。
二、 核心特征与驱动力
- 政策强力引导:国家《新一代人工智能发展规划》及各地配套政策,将基础软件和开源生态建设列为重点支持方向,提供了明确的战略指引和资源倾斜。
- 市场需求倒逼:产业智能化转型浪潮催生了海量、碎片化的AI应用需求,迫切需要高效、灵活、可定制的基础软件来支撑快速开发和部署。
- 技术自主可控诉求增强:在国际技术环境变化的背景下,构建安全可控的AI技术栈,确保核心基础设施的自主性,成为国家和企业的共同战略选择。
- 产学研协同深化:高校、科研院所与企业共建联合实验室、开源社区,加速了前沿研究成果向基础软件能力的转化。
三、 面临的主要挑战
- 生态成熟度与全球领先者仍有差距:国产框架在海外开发者社区影响力、上下游工具链丰富度、企业级最佳实践案例等方面,与国际顶级框架相比尚存追赶空间。
- 顶尖人才稀缺:兼具深厚算法功底和大型系统软件开发经验的复合型人才严重短缺,制约了基础软件的创新深度与工程化质量。
- 标准化与互操作性不足:不同框架、平台之间的模型格式、接口标准尚未统一,导致模型迁移和复用成本高,一定程度上造成了生态割裂。
- 对前沿探索的支持有待加强:现有框架和平台更多聚焦于当前主流模型的高效实现与部署,对于神经架构搜索、自动机器学习(AutoML)、新型学习范式(如小样本学习、元学习)等前沿探索的原生支持仍显薄弱。
四、 未来趋势展望
- “框架+平台+生态”一体化竞争:竞争将从单一的框架性能比拼,升级为涵盖开发工具、预训练模型、应用市场、社区支持的全生态综合能力竞争。
- 自动化与低代码/无代码开发:AI基础软件将深度集成AutoML技术,向更加智能、自动化的方向发展,显著降低专业AI开发的技术门槛,赋能更广泛的业务开发者。
- 面向场景的垂直化与精细化:将涌现出更多针对特定行业(如医疗、金融、工业质检)或特定任务(如联邦学习、边缘推理)优化的基础软件版本或工具包。
- 软硬件深度融合与系统级创新:随着AI芯片种类增多,基础软件将向下更紧密地管理异构硬件资源,向上提供更统一的编程接口,推动计算体系结构的创新。
- 开源开放与标准共建成为共识:通过开源协作共建健康生态,并积极推动国内国际标准的制定,将是提升整体产业效率与安全水平的必由之路。
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2019年是中国人工智能基础软件开发承前启后的关键一年。国产力量实现了从“可用”到“好用”的跨越,生态建设初显成效。唯有持续聚焦核心技术创新、深化产学研用合作、构建开放共赢的生态,方能在全球人工智能基础软件的竞争中奠定坚实基础,有力支撑中国人工智能产业的整体腾飞。