按：作者系SenseTime（商湯科技）深度學(xué)習(xí)科學(xué)家周斌博士，中國首位HPC（High-Performance Computing，高性能計算）和GPU跨領(lǐng)域研發(fā)高級工程師，中科大客座研究員。2013年，周斌被NVIDIA授予了全球第12個CUDA Fellow 的稱號，成為了中國唯一獲此稱號的學(xué)者，擁有此稱號的還有胡恩偉、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SenseBox，據(jù)稱，其存儲和計算能力可以讓深度學(xué)習(xí)項目獲得更快的訓(xùn)練時間和更好的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，從而培育出新一代的更強“大腦”。

如果有一天醒來，發(fā)現(xiàn)自己成了上帝，（無所不能的感覺真好！）你會怎么樣？這樣的場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)的進步，人類創(chuàng)造出強人工智能已經(jīng)成為了一個嚴肅的科研問題。人類，乃至宇宙，可能是某個“上帝”所制造的程序代碼，就像羅伯特·J·索耶在《計算中的上帝（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。

上帝的計算機長什么樣？

我們作為人工智能體的上帝，還是需要一臺計算機（請原諒我狹隘的想象力，作為深度學(xué)習(xí)+的程序員，他的身邊永遠都有幾臺計算機）來運行上帝的代碼——虛擬的宇宙和智能，這樣的計算機長什么樣？

這是個很有意思的話題：上帝的計算機需要無窮快的速度，無窮大的存儲，無窮智能的接口……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?；貧w到現(xiàn)實，為了創(chuàng)造容納智能體的計算機，我們需要利用手邊的材料來搭建能夠用于進行深度學(xué)習(xí)的超級計算機。

曾幾何時，在我剛開始深入研究這個領(lǐng)域的時候，超級計算機還是躲在深閨大院、處于廟堂之上，研究物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、密碼、氣象等等高深莫測的科學(xué)（我都有所涉獵，很多問題歸結(jié)為數(shù)學(xué)和計算）?，F(xiàn)在，信號處理、圖形圖像、視頻、天氣預(yù)報、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)超算平臺的身影：

• 在氣象領(lǐng)域，超算平臺可以顯著提升天氣預(yù)報和沙塵暴模擬的精確程度，這也是我在美國喬治梅森大學(xué)所做的研究。我國新一代全球與區(qū)域同化預(yù)報系統(tǒng)（Global—Regional Assimilation and Prediction Systems，簡稱“GRAPES”）也是基于超算平臺的氣象項目，中國國家氣象局的天氣預(yù)報曾采用“GRAPES”系統(tǒng)；

• 在醫(yī)療領(lǐng)域，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的有效識別是目前計算機科學(xué)和醫(yī)學(xué)交叉領(lǐng)域研究的熱點，在腫瘤圖像識別的相關(guān)研究領(lǐng)域，超算平臺的應(yīng)用能使GPU的識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，超算平臺堪稱現(xiàn)代化國防建設(shè)的重要科技支柱，中國目前最先進的中程空對空導(dǎo)彈“霹靂12”就應(yīng)用了相關(guān)技術(shù)。

以上種種進步都離不開平臺超算本身的發(fā)展、迭代，中國的超級計算機一直處于世界領(lǐng)先地位：中國“天河一號”超級計算機GPU系統(tǒng)研發(fā)時，“天河一號”的運算水平就曾排名世界第一；現(xiàn)在“天河二號”超級計算機系統(tǒng)更是連續(xù)五次位列世界超級計算機500強排行榜之首。上帝的計算機或許是個玩笑，但是作為智能體上帝的計算機，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

如今，為了容納深度學(xué)習(xí)的超大規(guī)模計算需求，超級計算機已經(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)識別的過程加以抽象，從而獲得極高的識別準確度，這些都帶來了極大的計算需求和吞吐需求。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。雖然離著無窮還有無窮，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，使通信的開銷最小化，為訓(xùn)練各種深度網(wǎng)絡(luò)提供了強大的平臺。

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。其中，Google采用了超過1000個節(jié)點的CPU集群來進行GoogleNet的計算；百度的Minwa則采用了36個服務(wù)器，每臺服務(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）采用了更為先進的技術(shù)來搭建超算平臺：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)點相連，每臺服務(wù)器配備8顆NVIDIA Tesla K80加速計算卡，可支持EDR Infiniband( 100Gb/s) 超高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，支持大規(guī)模擴展的深度學(xué)習(xí)計算平臺Parrot等。

（有人會問：用這樣的設(shè)備玩游戲會不會很快？答案是：土豪~）

從超算到服務(wù)，超算的未來已成雛形

在讀本科和研究生的時候，我參加過很多的機器人競賽，大多都與遙感、圖像識別相關(guān)，但在當時，我就能明顯地感受到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的局限性，對于學(xué)生而言，成本、資源問題堪稱科研路上的緊箍咒。

并不是所有人和團隊都有能力搭建如此強大的計算機或建立復(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，你可以下單訂購你個人專屬人工智能體，她知道你的愛好、理解你的行為：可以照顧生活、準備飯菜、照看孩子、安排日程、同期翻譯……

當然，現(xiàn)在的服務(wù)還需要你確認特定的應(yīng)用領(lǐng)域，給出訓(xùn)練樣本和指標，深度學(xué)習(xí)平臺如同一所學(xué)校，它將托管模型，運行培訓(xùn)，給出學(xué)習(xí)成果。可能運行于專用的深度學(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，將滲透到各個行業(yè)領(lǐng)域?；蛟S未來已經(jīng)到來，我的目標就是在未來把真正的智能推廣到每個人生活中。

強人工智能？遠著呢

我們期望我們所創(chuàng)造的人工智能具有強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，都表達了對強人工智能的恐懼。誠然，具有自主意識的人工智能，可能不會甘愿接收人類的統(tǒng)治，進而和人類產(chǎn)生沖突和矛盾。但現(xiàn)今大可不必擔(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)用超過人類，離形成意識具有強人工智能還有較遠的距離。我們的服務(wù)平臺培訓(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十萬八千里。

如果說“黑客帝國”所代表的科幻電影中描述人類將智能上傳到計算機是可能的，那么創(chuàng)造出這一平臺的，必然是超級計算機。現(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，很可能在不久的將來出現(xiàn)。深度學(xué)習(xí)的探索和研究，推動了智慧的進步，而終極的智能，則可能成為未來超級人類的母體。

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