作為一種通用技術(shù)，人工智能不只有猜你喜歡、讓汽車(chē)自動(dòng)駕駛的能力，還能幫助許多領(lǐng)域的科學(xué)家們加速科學(xué)研究的進(jìn)程，這就是人工智能科學(xué)計(jì)算（AI for Science）。
現(xiàn)在已經(jīng)有許多科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正在用AI幫助解決科學(xué)難題。比如在氣象領(lǐng)域，AI實(shí)現(xiàn)更快更精準(zhǔn)的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，包括預(yù)測(cè)強(qiáng)對(duì)流天氣的短時(shí)臨近降水情況和揭示大尺度的臺(tái)風(fēng)形成和演變規(guī)律。在生命科學(xué)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的科研方法面臨生物類(lèi)型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)少、計(jì)算任務(wù)復(fù)雜、學(xué)科交叉多等挑戰(zhàn)，而隨著AI應(yīng)用探索的持續(xù)推進(jìn)，AI已逐漸在藥物篩選、藥物設(shè)計(jì)、靶點(diǎn)研究、合成生物學(xué)、疾病機(jī)理研究等方面實(shí)現(xiàn)落地和持續(xù)的進(jìn)步。
AI 為解決科學(xué)問(wèn)題帶來(lái)新方法的同時(shí)，也對(duì)AI基礎(chǔ)軟硬件帶來(lái)諸多新挑戰(zhàn)。畢竟，推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步與開(kāi)發(fā)一個(gè)人臉識(shí)別算法需要的并不完全是一種能力。
首先，深度學(xué)習(xí)平臺(tái)需要具備更加豐富的各類(lèi)計(jì)算表達(dá)能力，如高階自動(dòng)微分、復(fù)數(shù)微分、高階優(yōu)化器等；其次，科學(xué)問(wèn)題求解需要超大規(guī)模的計(jì)算，這對(duì)深度學(xué)習(xí)平臺(tái)與異構(gòu)超算/智算中心適配及融合優(yōu)化，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編譯器加速和大規(guī)模分布式訓(xùn)練提出了新的要求；此外，如何實(shí)現(xiàn)人工智能與傳統(tǒng)科學(xué)計(jì)算工具鏈的協(xié)同，也是需要解決的問(wèn)題。
過(guò)去的這幾年，百度飛槳團(tuán)隊(duì)在這些問(wèn)題取得了進(jìn)展。作為國(guó)內(nèi)首個(gè)自主研發(fā)、功能豐富、開(kāi)源開(kāi)放的產(chǎn)業(yè)級(jí)深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，飛槳研發(fā)了一系列用于科學(xué)研究的工具組件，比如賽槳PaddleScience、螺旋槳PaddleHelix、量槳Paddle Quantum等，支持復(fù)雜外形障礙物繞流、結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變分析、材料分子模擬等豐富領(lǐng)域算例，廣泛支持AI加計(jì)算流體力學(xué)、生物計(jì)算、量子計(jì)算等前沿方向的科研探索和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
對(duì)于科學(xué)領(lǐng)域大規(guī)模計(jì)算的需求，飛槳推出了超大規(guī)模圖學(xué)習(xí)訓(xùn)練技術(shù)PGLBox，是業(yè)界首個(gè)同時(shí)支持復(fù)雜算法+超大圖+超大離散模型的大規(guī)模圖學(xué)習(xí)訓(xùn)練技術(shù)，通過(guò)顯存、內(nèi)存、SSD三級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)和訓(xùn)練框架的性能優(yōu)化技術(shù)，單機(jī)即可支持百億節(jié)點(diǎn)、數(shù)百億邊的圖采樣和訓(xùn)練，并可通過(guò)多機(jī)擴(kuò)展支持更大規(guī)模，目前已經(jīng)在百度的智能交通、信息推薦、搜索等標(biāo)桿場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)落地，大幅提升業(yè)務(wù)效率和用戶(hù)體驗(yàn)。
在科研生態(tài)方面，百度飛槳已經(jīng)與高校、科研機(jī)構(gòu)等開(kāi)展了計(jì)算流體力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)、動(dòng)力氣象學(xué)等方面的范例建設(shè)，并形成了一些開(kāi)放性的、多學(xué)科交叉的生態(tài)社區(qū)，包括飛槳特殊興趣小組(PPSIG)、共創(chuàng)計(jì)劃等，與各方一道進(jìn)行技術(shù)聯(lián)合開(kāi)發(fā)、推廣資源共享，生態(tài)商機(jī)共建。
瞄準(zhǔn) AI for Science 賽道，對(duì)百度飛槳來(lái)說(shuō)是 AI 能力的挑戰(zhàn)，但一次次技術(shù)突破，也是飛槳提升能力的機(jī)會(huì)。對(duì)于整個(gè)社會(huì)也有重大意義，百度飛槳的一個(gè)個(gè)技術(shù)突破，也讓科學(xué)家們有了更好的幫手，讓技術(shù)突破擁有了更多可能性。