什么是智能计算系统?
现阶段的智能计算系统通常是集成CPU和智能芯片的异构系统,软件上通常包括一套面向开发者的智能计算编程环境(包括编程框架和编程语言)
同时集成CPU和智能芯片,是因为CPU性能的增长跟不上智能计算需求的增长,所以需要集成智能芯片。
现阶段智能计算系统采用异构的主要原因:
近十年来通用CPU的计算能力近乎停滞,而只能计算能力的需求在不断以指数增长,二者形成了剪刀差。
但是异构系统在提高性能的同时,也带来了编程上的困难。
智能计算系统一般会集成一套编程环境,方便程序员快速便捷地开发高能效的智能应用程序。
常用的深度学习编程框架包括TensorFlow和MXNet等。
深度学习编程语言包括CUDA和BCL等。
智能计算系统的形态
- 超级计算机
- 数据中心(广告推荐)
- 智能手机
- 嵌入式设备
人工智能
人工智能的三个流派
- 行为主义:基于控制论,构建感知-动作型控制系统(强化学习)
- 符号主义:基于符号逻辑的方法,用逻辑表示知识和求解问题(n年前的最主流方法)
符号主义的困难:逻辑、常识、求解器- 逻辑:未找到能表述世间所有知识的简洁逻辑体系。
- 常识:常识无法被完全描述的尽
- 求解器:命题逻辑(只有与或非,没有量词)判定NP完全(时间复杂度约为\(O(2^n)\)),一阶谓词逻辑不可判定。
- 连接主义:基于大脑中神经元细胞连接的计算模型,用人工神经网络来拟合智能行为。
智能计算系统的发展
第一代智能计算系统:
面向符号主义。
局限性:没有太多的实际应用需求。由于摩尔定律发展,性能比不上CPU。贵。
第二代智能计算系统:
面向连接主义(深度学习)处理的计算机或处理器。
和第一代智能计算系统相比,第二代的优势:
- 深度学习有大量实际的工业应用,已形成了产业体系,因此政府企业长期资助。
- 摩尔定律在21世纪发展放缓,通用CPU性能增长停滞,专用智能计算系统的性能优势越来越大。
因此,在可预见的未来,第二代智能计算系统还能长期健壮发展。
第三代智能计算系统展望:
近乎无限的计算能力。
将是通用人工智能发育的沙盒虚拟世界。