在2019年,中國人工智能產業持續高速發展,基礎軟件開發作為產業的技術基石,其進展備受矚目。本報告旨在深入剖析該年度中國人工智能基礎軟件開發的現狀、核心特征、面臨的挑戰及未來趨勢,為產業參與者提供有價值的參考。
一、 發展現狀:生態初具,群雄并起
2019年,中國人工智能基礎軟件生態已初步形成,呈現多元化發展格局。
- 深度學習框架:國產力量崛起:以百度飛槳(PaddlePaddle)、華為MindSpore、清華計圖(Jittor)等為代表的國產開源深度學習框架,在易用性、本土場景適配和產業賦能方面持續發力,打破了TensorFlow和PyTorch的壟斷局面,形成了“雙超多強”的競爭格局。
- 開發平臺與工具鏈日趨完善:各大云服務商(如阿里云、騰訊云、華為云)和AI獨角獸企業紛紛推出集數據管理、模型訓練、部署推理、監控運維于一體的全棧式AI開發平臺(PaaS),大幅降低了AI應用開發的門檻和周期。
- 核心算法庫與組件開源成常態:學術界與工業界積極將優秀的模型、算法和數據處理工具開源,促進了技術共享與快速迭代。計算機視覺、自然語言處理、語音識別等領域的開源模型庫日益豐富。
- 硬件適配與優化成為關鍵:為適配國產AI芯片(如華為昇騰、寒武紀等)及多種異構計算環境,基礎軟件的底層算子庫、編譯器和運行時優化成為研發重點,軟硬件協同設計趨勢明顯。
二、 核心特征與驅動力
- 政策強力引導:國家《新一代人工智能發展規劃》及各地配套政策,將基礎軟件和開源生態建設列為重點支持方向,提供了明確的戰略指引和資源傾斜。
- 市場需求倒逼:產業智能化轉型浪潮催生了海量、碎片化的AI應用需求,迫切需要高效、靈活、可定制的基礎軟件來支撐快速開發和部署。
- 技術自主可控訴求增強:在國際技術環境變化的背景下,構建安全可控的AI技術棧,確保核心基礎設施的自主性,成為國家和企業的共同戰略選擇。
- 產學研協同深化:高校、科研院所與企業共建聯合實驗室、開源社區,加速了前沿研究成果向基礎軟件能力的轉化。
三、 面臨的主要挑戰
- 生態成熟度與全球領先者仍有差距:國產框架在海外開發者社區影響力、上下游工具鏈豐富度、企業級最佳實踐案例等方面,與國際頂級框架相比尚存追趕空間。
- 頂尖人才稀缺:兼具深厚算法功底和大型系統軟件開發經驗的復合型人才嚴重短缺,制約了基礎軟件的創新深度與工程化質量。
- 標準化與互操作性不足:不同框架、平臺之間的模型格式、接口標準尚未統一,導致模型遷移和復用成本高,一定程度上造成了生態割裂。
- 對前沿探索的支持有待加強:現有框架和平臺更多聚焦于當前主流模型的高效實現與部署,對于神經架構搜索、自動機器學習(AutoML)、新型學習范式(如小樣本學習、元學習)等前沿探索的原生支持仍顯薄弱。
四、 未來趨勢展望
- “框架+平臺+生態”一體化競爭:競爭將從單一的框架性能比拼,升級為涵蓋開發工具、預訓練模型、應用市場、社區支持的全生態綜合能力競爭。
- 自動化與低代碼/無代碼開發:AI基礎軟件將深度集成AutoML技術,向更加智能、自動化的方向發展,顯著降低專業AI開發的技術門檻,賦能更廣泛的業務開發者。
- 面向場景的垂直化與精細化:將涌現出更多針對特定行業(如醫療、金融、工業質檢)或特定任務(如聯邦學習、邊緣推理)優化的基礎軟件版本或工具包。
- 軟硬件深度融合與系統級創新:隨著AI芯片種類增多,基礎軟件將向下更緊密地管理異構硬件資源,向上提供更統一的編程接口,推動計算體系結構的創新。
- 開源開放與標準共建成為共識:通過開源協作共建健康生態,并積極推動國內國際標準的制定,將是提升整體產業效率與安全水平的必由之路。
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2019年是中國人工智能基礎軟件開發承前啟后的關鍵一年。國產力量實現了從“可用”到“好用”的跨越,生態建設初顯成效。唯有持續聚焦核心技術創新、深化產學研用合作、構建開放共贏的生態,方能在全球人工智能基礎軟件的競爭中奠定堅實基礎,有力支撐中國人工智能產業的整體騰飛。