做出中国AI技术的底

做出中国AI技术的底十年前,百度开始全面布局人工智能技术,五年前,百度人决心“做一个中国自己的AI技术底层平台”,带着技术情怀,踏上AI研发的漫漫征程。
 
如今,百度人工智能技术已经与世界先进水平比肩。6月,国际调研机构IDC的2021年上半年中国深度学习平台市场综合份额调研结果显示,百度深度学习平台建设已走在世界前列。百度飞桨、谷歌、Facebook形成鼎立格局,其中飞桨是市场三强中唯一国产品牌,并持续稳步增长。
 
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市场数据显示,飞桨企业版EasyDL零门槛AI开发平台在市场排名中名列榜首,全功能AI开发平台BML显现强劲增速。作为我国首个自主研发、功能丰富、开源开放的产业级深度学习平台,百度飞桨通过持续的技术创新突破、产业人才赋能、社区生态共建,获得了市场广泛认可。
 
人工智能时代正在到来。见证着中国人工智能崛起的百度则意气风发,在当前国家宏观政策利好的时间窗口内,正在奋力向更高的山峰攀登。
 
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百度席AI架构师培养计划(AICA)已向业界输送190名复合型端AI才,遍布业、能源、融、交通、农业、互联等业。图为刚刚毕业的第四批学员。
 
Al“先行者”的遥感应用探索
 
遥感成为科技发展的重要方向,遥感技术作为现代新型的大地测绘技术,已经应用于国家建设的方方面面。而作为AI在未来科技的重要支点,遥感技术将被应用到城市生产生活的方方面面。正如中国科学院院士周成虎所言,遥感应用已经进入大数据时代,结合人类知识图谱和计算机超算的“慧觉遥感”即将到来。
 
然而,“目前遥感影像的解译基本以人工目视解译为主,如何从海量的数据中快速精准地把信息解译出来是当下行业的痛点。”4月,在北京召开的一场遥感智能时空大数据峰会上,中国地理信息产业协会相关负责人表示,人工智能、大数据等新技术目前成为解决这个痛点的关键。遥感技术通过与人工智能、大数据技术的融合发展,已经在自动拼接、自动解译等多个方面取得很大进展,提升了遥感行业工作效率,为解决行业痛点提供了相应基础条件。
 
据百度方面介绍,经过多年的研究探索,百度人工智能在遥感领域已拥有了较强的技术能力,百度时空遥感已应用在城市管理、交通、气象、农业、自然资源等多个方面。
 
百度深度学习技术有效支撑了宁夏水土保持监测总站开展土地利用AI解译。随着我国经济建设的高速发展,区域土地利用情况每年都发生较大的变化,一年一度的遥感区域土地利用类别解译工作,涉及的土地利用类别多达20多个,空间范围数万平方千米。如果采用传统的人工目视解译方式,需要耗费大量的人力、物力资源,每人每天只能够解译300~400平方千米,在时效性方面难以满足区域水土流失动态监测工作需要。
 
““基于卫星遥感影像的区域土地利用分类识别工作,使用百度深度学习平台飞桨开发的土地利用分类AI解译方案,遥感识别提取的准确率达到90%以上,相对传统的人工解译项目有了很大的提升。”据相关开发人员介绍,使用飞桨人工智能解译方式,只需要两台GPU(服务器)工作站,即可快速完成全省解译工作,从而提高遥感解译的智能化程度,提升土地利用分类解译效率,节约了资源投入,快速推进了区域水土流失动态监测工作进展。
 
百度人工智能和深度学习技术在农业领域的应用大放异彩,让农户们不再“靠天吃饭”。张磊是一名农场主,每到冬天,他家上千亩农田都会种上冬小麦。在小麦播种后的一周里,他每天都要走上几万步巡视农田,查看小麦出苗情况。等到冬小麦返青、拔节、出穗、乳熟、成熟等关键生育期的时候,巡田工作更繁重。然而,虽然麦田巡视了,但是作物生长是否健康,只能凭借个人经验来判断。如果哪一次看“走眼”了,大片作物可能颗粒无收。
 
一款名为“新农业家”的APP将遥感技术与百度深度学习技术进行了深度结合。该APP能随时掌握天气变化数据、市场供需数据、农作物生长数据,准确判断农作物是否该施肥、浇水或打药,不仅能避免因自然因素造成的产量下降,而且可以避免因市场供需失衡给农民带来经济损失,从而受到农户们喜爱。
 
据研发企业介绍,基于百度飞桨提供的技术,新农业家APP搭建的智慧农业产业链建设实现了三大功能:一是对遥感影像耕地信息智能提取,实现了农业遥感数据实时监测分析;二是对农业气象大数据精准分析,实现了未来3天气象数据预测精度达95%,未来7天数据预测达到80%;三是对作物病虫害分析,识别精度达到90%以上。
 
同时,在百度飞桨支持下,该公司为种植客户提供可以指导农业生产的大数据,包括提前15天确定作物的适宜收割时间,使农户可以根据实际天气情况提前安排收割工作;实时获取农作物的长势情况;播种前7天即可获得作物的施肥建议;可以做到至少为农户提高10%的收益,每亩田地节省100元以上的成本。
 
由此,张磊的上千亩小麦有了“智能管家”。待小麦成熟时,他通过APP查看,就能提前知道有多少亩小麦已经成熟,可以合理安排农业收割机,提高机器利用率。同时,通过天气数据,张磊还能避开下雨天气,防止收割的小麦无法晾晒而导致发霉。
 
这些只是百度AI在行业应用的冰山一角。至今,百度人工智能的深度学习技术已在智能质检、无人巡检、遥感监测、金融风控、AI医疗等众多领域取得实效。而百度前沿科研技术拥有国际先进水平也是不争的事实,如百度计算机视觉技术团队多次在视频处理、智慧城市等国际赛事获得冠军,在行业评比中获得遥感领域国际顶级赛事冠军。
 
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百度席AI架构师培养计划(AICA)学制半年。图为来于不同业企业的AI架构师学员正在课堂上交流学习。
 
“AI不可能影响不到你的企业”
 
“工业革命某种程度上是用机器替代了很多人的体力劳动,而人工智能技术是用机器替代了很多人的脑力劳动。所以,它对很多事情是颠覆性的。”百度创始人李彦宏坚信,“因为人工智能技术可以改革几乎我们能够想到的每一个行业。所以,这个技术不可能影响不到你的企业。”
 
其实,人工智能时代,几乎所有的科技企业和互联网公司都在AI上有所布局。AI未来发展潜力巨大,市场也足够大,抢占AI这个“超级风口”也不是那么容易。
 
人工智能被认为是21世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。该领域的研究包括计算机视觉、机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理等。虽然人工智能还无法像人类那样敏捷和流畅地思考,但AI可以完成人类无法完成的复杂计算、做人类不能做的精密工作、帮助人类完成重复性的繁重劳动等。劳动密集型产业的工人岗位正逐渐被工业机器人取代,比如医生的外科手术和内科医疗诊断将越来越依赖医疗手术机器人和医疗智能诊断平台的辅助。
 
“百度AI技术生态部总经理刘倩告诉记者,百度飞桨以百度多年的深度学习技术研究和业务应用为基础,集深度学习核心训练和推理框架、基础模型库、端到端开发套件、丰富的工具组件于一体,是国内开源最早、功能丰富的产业级深度学习平台。飞桨助力开发者快速实现AI想法,高效上线AI业务,帮助越来越多的行业完成AI赋能,实现产业智能化升级。飞桨企业版基于飞桨开源平台,针对企业级需求,增加了相应特性,使数据更安全、部署更灵活、训练精度更高、集成更便捷,让各类企业享受高质量的一站式AI开发服务。
 
其实,机器学习说起来很简单。先由人工在一张遥感影像上做标注,比如树木、草场、河流、道路等,对图上这些特征点进行解译。然后让机器进行学习并反复练习,机器学会了,就可以放手让它来判读遥感影像,这就如课堂上老师先教学生们做例题、做分析,再让同学们做大量练习一样。
 
接下来就是选择模型阶段。模型的选择有点像解题方法,一道题可能有很多的解法,模型也有很多种选择,在什么场景下选用更适用的模型,这是有难度的。原来大多是由业界顶尖的专业算法专家凭个人经验选模型,再调用深度学习平台里的适用参数,以使得这个模型能在相应场景下表现效果更优异。这个过程就如同解几何题,解题前可以先在上面画辅助线(相当于选参数),辅助线画好后,解起题来就会简单很多。百度飞桨内置了自动模型选择、自动参数调整、自动数据增强,由此降低了开发者门槛。
 
这相当于不懂算法的人,稍加培训就可以上手操作,只要你会标注数据,就能迅速选择出一个所需场景下可用的模型出来。
 
其实,算法是一个门槛很高的技术手段,往往需要请一名高级别的技术专家,一年至少要上百万元,甚至几百万元。所以,创业公司一般都“养”不起特别大的算法团队。百度深度学习平台提供的算法、模型和企业级开发平台,更多的中小企业可以在上面做可视化界面开发,可以用来做很多遥感解译的事情。因此,百度飞桨帮助了更多中小企业创业创新,降低他们场景化上层应用的门槛。
 
市场上许多应用都是这些中小创业团队基于飞桨企业版EasyDL零门槛AI开发平台开发实现的,其中最小的开发者是小学一年级的学生。举例来说,有一家创业团队做果蔬识别智能称。我们去超市买蔬菜水果,结账时往往收银员要在机器上选相应按钮,不同的商品、不同的价格,按钮也不同,然后再称重计算金额。这个团队的技术人员在称台上安装了一个摄像头,并开发出相应模型和算法,能自动识别放上去的是苹果、桃子,或是其他商品,只要把商品放在上面,马上就能自动显示金额。如果说人工操作需要几秒钟找到按钮,机器只要0.2秒,相当于减少了10倍的用时,由此减少了顾客排队等候时间。最重要的是,由于价格和商品每天都会有变化,收银机器上的按钮每天需要重新编排,收银员每天要记住按钮对应的商品和价钱,不仅麻烦且容易出错。人工智能提高了收银效率。
 
再举一个人工智能用于产品质检的例子。百度的一个合作伙伴为一家生产汽车喷油嘴的企业做质量检查。以前,这家企业是靠人工肉眼在显微镜下查看喷油嘴的生产质量,后来改用显微镜拍出图像后,用基于飞桨平台开发的检测模型进行自动检查,可以24小时不眠不休连续工作,且看得清,看得准,看得稳定,完全省去了产线上的人工成本。据测算,一条产线每年至少可以节省60万元人工费用。
 
从零用户做到综合市场份额第一
 
不断激发创新创造活力,让科技创新成果源源不断涌现出来,是“十四五”时期国家对科技创新的明确要求。
 
不可否认,人工智能正在掀起一场技术革命和产业革命。作为拥有全球领先的自主创新技术优势,助力各行业智能化升级的领军企业百度,自探索人工智能起,就坚信“科技改变世界”,且让复杂的世界变得更简单。
 
从百度的发展历程看,百度一直在人工智能这条路上笃定前行,不惧风浪,不惧山高。2016年,百度首次向世界全面展示了其人工智能成果“百度大脑”;这一年,百度深度学习飞桨(PaddlePaddle)平台全面向开发者开源开放。
 
2017年,中国公布的首个国家战略层面的AI发展计划表明,人工智能将是中国今后十年发展主要经济体的关键引擎。随之,百度人工智能进入了发展快车道。
 
开发一个底层平台非常难,且没有最难,只有更难。百度AI技术人员介绍说,难在它上面要承载各种应用,要在各行各业用,所以中间的架构复杂度和适配能力都要做得非常强,这里有非常多的技术门槛。这也是为什么在没有百度飞桨之前,9 0%以上A I开发者使用的深度学习平台就只有谷歌和Facebook,因为其太底层。
 
当下,我国的人工智能等新兴技术发展已经走在世界前列。数据显示,2019年,我国已发表AI研究论文总数全球排名第一,AI专利申请数目全球排名第一,AI公司总数全球排名第二。2015年至2019年,我国AI公司的融资额亦是全球最高。自2015年起,我国于AI的投资已超越美国。
 
百度是迄今国内为数不多的可提供从芯片设计到深度学习平台及应用层面全栈式AI能力的公司,基础设施包括人工智能芯片、深度学习平台,核心人工智能能力(例如自然语言处理、知识图谱、语音识别、机器翻译、计算机视觉和增强现实等)及开放式人工智能平台已得到广泛应用。据介绍,2020年,百度的总收入1071亿元,同期研发投资195亿元,占总收入的18%。而2021年上半年,研发投入占比达到21%。
 
“可以说,飞桨是一切智能的‘底座’,未来智能化社会的奠基石。从零做到市场份额第一,这是上个月刚刚达到的里程碑式突破。不过,我们一直都坚信这件事一定能做成,一是市场有需求,二是国家需要、中国的开发者也需要这么一个自主平台基础,加上百度人的技术信仰,道路是清晰且明确的。”百度深度学习专家表示。
 
IDC调研发现,越来越多的入门级开发者、传统行业的工程师正在学习和使用飞桨。飞桨在企业级AI服务中成为了市场首选,赢得了企业开发者青睐。截至目前,飞桨凝聚了360万开发者,服务13万家企事业单位,覆盖农业、工业、林业、民生、通信、电力、公益、城市管理等数十个行业,创建了40万个模型。
 
同时,飞桨积极助力培养AI人才,通过AICA首席AI架构师培养计划向业界输出190位高端复合型AI人才;面向高校的深度学习师资培训,助力全国超过200所高校开设了AI学分课,惠及数万学生。百度飞桨助力中国的产业智能化走得更快更远。

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