更大的數(shù)據(jù)，更大的模型，更好的算法，深度學(xué)習(xí)興起之后，這些因素就成了 AI 公司最重要的考量。尤其對于語音、NLP、計(jì)算機(jī)視覺等應(yīng)用，海量數(shù)據(jù)與精確算法支撐下不斷提升的應(yīng)用，是 AI 企業(yè)建立外部認(rèn)知的最重要載體。

在技術(shù)爬坡、訂單獲取上，算法是基礎(chǔ)。但當(dāng)企業(yè)經(jīng)歷幾年的跑馬圈地，單純的算法之外，一家 AI 公司還需要什么？巨頭與行業(yè)獨(dú)角獸們正在試圖回答這個(gè)問題。

近日，計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)頭公司曠視正式宣布開源其深度學(xué)習(xí)框架 MegEngine，中文名“天元”（傳送門：MegEngine.org.cn）。 

從算法到 AI 基礎(chǔ)設(shè)施

印奇說，曠視要成為中國最強(qiáng)的 AI 公司，這其中是對算法能力、產(chǎn)品能力、解決方案能力、業(yè)務(wù)運(yùn)營能力的多重要求，而算法是曠視的核心基因。

曠視業(yè)務(wù)以機(jī)器視覺為核心，對算法精度要求更高。早幾年，和很多企業(yè)一樣，團(tuán)隊(duì)主要精力都聚焦在如何精進(jìn)算法上。在算法精度上，如何在“小數(shù)點(diǎn)”后的數(shù)字上做提高，再把算法放入相應(yīng)的場景，為客戶提供視覺解決方案，是團(tuán)隊(duì)的工作重點(diǎn)。

但如 CTO 唐文斌所言，AI 應(yīng)用是一個(gè)無限游戲——算法無限，場景無限，對應(yīng)所需要的產(chǎn)品也是無限的，要達(dá)成企業(yè)用 AI 惠及世界的最初愿景，一個(gè)更高效的做法是解決 AI 基礎(chǔ)設(shè)施的問題。 

何為 AI 基礎(chǔ)設(shè)施？唐文斌給出了兩大核心要素：承載 AI 計(jì)算的芯片平臺是其一，一個(gè)可以協(xié)同優(yōu)化算法、數(shù)據(jù)、算力的平臺，即 AI 生產(chǎn)力平臺是其二。因此曠視打造了自己的AI 基礎(chǔ)設(shè)施 Brain++。

生產(chǎn)好的AI 算法是一個(gè)系統(tǒng)工程，要求同時(shí)具備標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)管理、高效的深度學(xué)習(xí)框架和強(qiáng)大的算力。為此，Brain++  作為AI 生產(chǎn)力平臺主要涵蓋了數(shù)據(jù)解決方案 MegData、深度學(xué)習(xí)框架 MegEngine、算力解決方案 MegCompute，是為三位一體。天元（ MegEngine）的開源只是開始， Brain++ 的更多數(shù)據(jù)管理、計(jì)算能力之后也將向企業(yè)級用戶陸續(xù)開放。

發(fā)布會上，曠視云服務(wù)業(yè)務(wù)資深副總裁趙立威表示，曠視可以為企業(yè)級用戶打造專屬的Brain++ 平臺，為合作伙伴提供AI生產(chǎn)全流程的服務(wù)，從專業(yè)咨詢、到數(shù)據(jù)生產(chǎn)、模型優(yōu)化，再到私有化AI平臺的建設(shè)運(yùn)維，滿足各行業(yè)在”AI+“的過程中降本增效、自主安全和商業(yè)創(chuàng)新的訴求。

“單一算法壁壘很低，但是能夠系統(tǒng)化地產(chǎn)生大量算法，并且結(jié)合場景不斷迭代、優(yōu)化，最終還能打造算法相關(guān)的產(chǎn)品和方案，這個(gè)壁壘非常高。”一年前印奇面對量子位的回答，已經(jīng)宣示了曠視在此的雄心。

而從曠視近兩年的一系列動作中，也可看出一個(gè)從底層算法到 AI 基礎(chǔ)設(shè)施的上升軌跡。

2019 年 1 月，曠視發(fā)布  AIoT 操作系統(tǒng)“河圖”，后者將作為智能機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同大腦，接入物流場景下的多種硬件，在發(fā)布會上，“回歸產(chǎn)業(yè)”、“賦能產(chǎn)業(yè)”幾乎是印奇演講的主題。

2019 年 10月，曠視推出城市物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng) CityIoT OS ，將公共安全、智慧交管、城市管理和智慧園區(qū)全局管理能力整合為一體。

AI 需要聚攏更多人的力量，才能創(chuàng)造更多價(jià)值。天元（MegEngine） 乃至 Brain++ 的開源和開放，意在聯(lián)合中小企業(yè)和更多開發(fā)者，接入更多設(shè)備，從而把 AI 這張網(wǎng)抻大。

深度學(xué)習(xí)，簡單開發(fā)

天元是圍棋棋盤最中心的點(diǎn)，MegEngine 中文名借此命名，一來致敬 AlphaGo；二來，天元是萬物的基礎(chǔ)，這個(gè)名字也是曠視對 天元（MegEngine） 成為中國人工智能發(fā)展的一塊基石的寄望。

曠視副總裁謝憶楠做了一個(gè)樸素的舉例：智能化是往硬件里植入算法。往越多的硬件里塞入算法，社會的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)便越大、越智能。這張協(xié)作網(wǎng)絡(luò)便是物聯(lián)網(wǎng)。天元的開源，則是賦予其它中小企業(yè)往硬件里內(nèi)置算法的能力，并進(jìn)一步迎合其在特殊場景的定制化需求，以幫助其達(dá)到真正的“深度學(xué)習(xí)，簡單開發(fā)”。

除了最新開源的天元（MegEngine），目前國際主流的幾種深度學(xué)習(xí)框架主要包含谷歌大腦2015年開源TensorFlow、谷歌的人工智能研究員Fran?ois Chollet 2015年推出的Keras、Amazon 2015年底開源的MXNet、Facebook 2016年開源的PyTorch、微軟2016年開源的CNTK、百度2016年開源的飛槳等。天元（MegEngine）則從實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)中的幾個(gè)痛點(diǎn)入手，在性能上表現(xiàn)不俗：

1. 訓(xùn)練推理一體化

曠視天元既可支持研究員進(jìn)行算法訓(xùn)練，同時(shí)訓(xùn)練得到的模型和產(chǎn)物是可以直接進(jìn)行用于產(chǎn)品的推理、封裝。省去模型轉(zhuǎn)換不僅極大簡化算法開發(fā)流程，更實(shí)現(xiàn)了速度和精度的無損遷移，即使是模型的跨設(shè)備部署，天元依然能夠做到精度的對齊。在部署時(shí)，天元還可以幫助開發(fā)者自動刪除冗余代碼，實(shí)現(xiàn)模型自動優(yōu)化。

2. 動靜合一

靜態(tài)圖性能高、占用資源少且易于部署；動態(tài)圖簡單靈活、方便調(diào)試且易于上手。曠視天元整合了動態(tài)圖與靜態(tài)圖各自的優(yōu)勢，在充分利用動態(tài)圖模型訓(xùn)練優(yōu)勢時(shí)，通過動靜態(tài)一鍵轉(zhuǎn)換功能，以靜態(tài)圖的形式完成生產(chǎn)和部署；此外，天元還支持動靜態(tài)的混合編程，靈活性更強(qiáng)。 

3. 兼容并包

曠視天元具備Pythonic的API，這對習(xí)慣用Python進(jìn)行傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)的開發(fā)者來說非常友好，學(xué)習(xí)成本更低、易于上手，同時(shí)天元還支持PyTorch Module功能，可以直接導(dǎo)入模型，遷移成本低且極大方便模型復(fù)現(xiàn)；天元內(nèi)置高性能計(jì)算機(jī)視覺算子和算法，可為計(jì)算機(jī)視覺相關(guān)模型訓(xùn)練和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)深度優(yōu)化。

 

4. 靈活高效

曠視天元具備很強(qiáng)的多平臺多設(shè)備適應(yīng)能力，可通過類似匯編和指令重排等技術(shù)，使得天元內(nèi)置算子能夠在推理或生產(chǎn)環(huán)境中充分利用多核優(yōu)勢，靈活調(diào)用設(shè)備的計(jì)算力，尤其適用于大模型算法訓(xùn)練。

 

總的來說，MegEngine 在協(xié)同設(shè)計(jì)、高效訓(xùn)練、大規(guī)模訓(xùn)練能力上，做到了更完整的統(tǒng)一與升級。

相比平臺級公司的科技巨頭，曠視成立之初便是一家以 AI 為驅(qū)動的企業(yè)，天元深度學(xué)習(xí)框架的開發(fā)以其核心業(yè)務(wù)為土壤，在應(yīng)用場景和落地案例中經(jīng)過不斷的反饋、調(diào)試，尤其在視覺任務(wù)的處理上，更加適合開發(fā)者。

基于與TensorFlow、PyTorch 等框架的不同優(yōu)勢，開發(fā)者也可以同時(shí)使用不同框架，解決自身問題。

生態(tài)共建者

過去幾年，中國企業(yè)紛紛擁抱開源，但多數(shù)是被形勢驅(qū)動，勉力上趕，早期便做下鋪墊并持續(xù)技術(shù)積累的不多，從這個(gè)角度看，曠視算是個(gè)異類。

2014 年，深度學(xué)習(xí)剛剛興起不久，當(dāng)時(shí)公司使用的還是 Theano 框架，效率低下。曠視研究院的 3 名實(shí)習(xí)生，在其自動化算法研發(fā)系統(tǒng) Cycle++ 的基礎(chǔ)上，不到半年的時(shí)間里，寫出了一個(gè)初版的深度學(xué)習(xí)框架，便是 MegEngine 的雛形。

MegEngine 誕生的第二年，谷歌開源了 TensorFlow。 在深度學(xué)習(xí)框架的選擇上，買巨頭的船票，還是自己造船，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部經(jīng)歷了長久的爭論。

高投入的自研意味著對團(tuán)隊(duì)的極大考驗(yàn)，此時(shí)，成立不到 4 年的曠視，技術(shù)團(tuán)隊(duì)尚不足20人，再配合業(yè)務(wù)的落地推進(jìn)，難度指數(shù)級增長。但剛剛開源的 TensorFlow 尚有不少缺憾有待完善，對團(tuán)隊(duì)來說，遠(yuǎn)不如自研的 天元（MegEngine ）稱手。并且，對于一個(gè)以 AI 為絕對主業(yè)務(wù)的企業(yè)來說，長期來講，自研深度學(xué)習(xí)框架更易于面向自身需求調(diào)整、迭代算法。

如今來看，當(dāng)年的爭論結(jié)果已經(jīng)非常明顯， 曠視選了那條難走但是正確的路。

2015 年，天元便在曠視內(nèi)部全員使用，其所有算法都是基于該框架進(jìn)行訓(xùn)練、推理。目前，天元已經(jīng)迭代到第 8 版，用在了上百個(gè)產(chǎn)品、幾十種計(jì)算平臺上。

再問：有大哥坐鎮(zhèn)，天元有自身優(yōu)勢雖不假，但又如何與先來者抗衡？

這家 AI 企業(yè)似乎并沒有在這個(gè)問題上花費(fèi)太多時(shí)間。

“我們不覺得天元和其他的（框架）是競爭關(guān)系，而是共同借助開源生態(tài)的培育與建設(shè)，形成良性有機(jī)的局面。我們期望能夠營造一個(gè)開放的社區(qū)，一個(gè)能夠接納大家新想法、共同創(chuàng)造的社區(qū)。不論是一個(gè)技術(shù)產(chǎn)品，還是一個(gè)開源框架，都需要以是否好用、是否成熟、是否能夠做得更好來作為最終的評判標(biāo)準(zhǔn)。”曠視研究院高級技術(shù)總監(jiān)田忠博總結(jié)道。

歡迎規(guī)則“打亂”者

天元現(xiàn)在開源的是Alpha版本，其開源生態(tài)最終將如何展開，還需要持續(xù)迭代，但一個(gè)在算法上有成績的優(yōu)秀選手，在算法工具上自然具備充分的底氣。在不斷推進(jìn)的手機(jī)智能、智慧城市、供應(yīng)鏈等落地案例之外，曠視研究院的參賽團(tuán)隊(duì)一直是近些年各大頂級比賽和會議的常駐冠軍。

從目前的規(guī)劃來看，天元將保持每 3 月一迭代的節(jié)奏：3 月發(fā)布 Alpha 版本，釋放關(guān)鍵代碼；6 月發(fā)布 Beta 版本，全面提供基于 ARM 系列的 CPU 支持能力，并引入更多加速設(shè)備；9 月的 1.0 版本將涵蓋所有核心功能、部件，支持所有主流計(jì)算設(shè)備。之后，天元也將在 GitHub、Ihub 逐步開源。

“雖然在國外有兩家非常大的深度學(xué)習(xí)引擎，有很大的體量，但里面依然有一些開放的和技術(shù)的難題沒有解決?！睍缫曆芯吭涸洪L孫劍解釋道。

“我們希望開源這個(gè)框架，能夠?qū)⒑芏嗄贻p人提出的創(chuàng)造性的新解法注入進(jìn)去，我們也希望，有更多優(yōu)秀的開發(fā)者能夠貢獻(xiàn)出他們的創(chuàng)造力，把我們的規(guī)劃打破、打亂。”

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