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開源共建筑牢AI框架底座

來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2024-12-26 11:28

——昇思人工智能框架峰會觀察

中國能源新聞網(wǎng)記者 楊娜

　　“在AI技術(shù)體系中，AI框架處于‘承上啟下’的位置，南向使能多樣化算力，北向孵化各類算法模型，是人工智能應(yīng)用創(chuàng)新的土壤和源泉?！敝袊斯ぶ悄軐W(xué)會副理事長、中國工程院何友院士在12月14日召開的昇思人工智能框架峰會上強(qiáng)調(diào)。

　　人工智能的技術(shù)發(fā)展日新月異，而大模型的演進(jìn)也在不斷深化。這對人工智能框架提出了新的選擇和新的要求。

　　昇思AI框架躋身第一梯隊(duì)

　　開源正在成為推動科技創(chuàng)新、重塑全球數(shù)字格局的核心力量。

　　何友評價(jià)，昇思作為自主創(chuàng)新的AI框架，在大模型時代的開源實(shí)踐尤為重要，甚至有些指標(biāo)可以和國際媲美。昇思框架以昇思開源社區(qū)為陣地，不斷促進(jìn)AI技術(shù)創(chuàng)新和知識共享，降低了AI開發(fā)者門檻，讓更多人可以參與。為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界打造了友好、高效、靈活的人工智能創(chuàng)新工具，推動智能世界的加速到來，這是一個大家可以共同分享的平臺。

　　據(jù)悉，自2020年開源至今，昇思開源社區(qū)在社區(qū)活躍方面整體取得了近百倍的增長，影響力快速提升，已躋身全球主流AI框架第一梯隊(duì)。開源版本已累計(jì)獲得1100萬次下載，3.7萬多名開發(fā)者參與社區(qū)貢獻(xiàn)，昇思與360多所高?？蒲性核归_教學(xué)及科研合作。

　　而且這個數(shù)據(jù)還在持續(xù)更新中。

　　據(jù)昇思MindSpore開源社區(qū)理事長丁誠介紹，作為支持大模型創(chuàng)新的“孵化器”，昇思已原生適配了50多個大模型。同時有1700多名社區(qū)伙伴采用昇思框架，累積孵化了超過2000個解決方案，在能源、交通、電信、金融、工業(yè)等15個行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用。

　　中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院分享的測算結(jié)果則更直接地顯示，在中國AI框架2024年新增市場中，昇思AI框架份額將達(dá)30%。

　　超級計(jì)算能力賦能產(chǎn)業(yè)升級

　　峰會上，18家單位發(fā)布了基于昇思人工智能框架的原生開發(fā)大模型成果。

　　其中就包括，中國科學(xué)院自動化研究所基于昇思孵化的全球首個三模態(tài)大模型“紫東太初”、中國商飛聯(lián)合昇思發(fā)布的業(yè)界首個超臨界翼型氣動仿真AI大模型“東方·御風(fēng)”、南方電網(wǎng)公司依托昇思MindSpore平臺開發(fā)的全球首款基于AI科學(xué)計(jì)算的電力系統(tǒng)智能仿真器——“馭電”智能仿真大模型（以下簡稱“‘馭電’大模型”）。

　　而這三項(xiàng)成果，均獲得了世界人工智能大會最高獎項(xiàng)“SAIL獎”。

　　近日，“馭電”大模型基于云南電網(wǎng)3500節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)完成模型訓(xùn)練，成功實(shí)現(xiàn)未來海量電網(wǎng)運(yùn)行方式的智能生成，并正在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行中推廣試用，這標(biāo)志著其已經(jīng)具備了投用條件。

　　“我們用昇思框架打造基于AI科學(xué)計(jì)算的‘馭電’電力系統(tǒng)智能仿真器，能夠精準(zhǔn)刻畫新型電力系統(tǒng)的安全邊界，解決新能源變化無常、難以計(jì)劃帶來的難題，在確保電網(wǎng)安全的前提下最大限度利用新能源。”南方電網(wǎng)公司戰(zhàn)略總監(jiān)、戰(zhàn)略規(guī)劃部總經(jīng)理兼南網(wǎng)科研院董事長、黨委書記鄭外生介紹，在“馭電”大模型的開發(fā)過程中，南方電網(wǎng)應(yīng)用昇思框架開發(fā)嵌入電力系統(tǒng)物理機(jī)制的一系列科學(xué)計(jì)算API，結(jié)合昇思多維混合并行能力優(yōu)化后，靜態(tài)圖模式性能提升明顯。

　　在能源行業(yè)，大規(guī)模新能源并網(wǎng)帶來了全新的技術(shù)挑戰(zhàn)——新能源的承載能力和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定分析成為迫切需要回答的重大科學(xué)難題。

　　要回答這個問題，離不開電力系統(tǒng)仿真。

　　據(jù)南方電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)北京研究院有限公司、南方電網(wǎng)公司戰(zhàn)略專業(yè)技術(shù)專家陳亦平介紹，傳統(tǒng)方法是基于物理機(jī)理，使用積分求解的方法來計(jì)算，一年針對約30個典型運(yùn)行方式分析?，F(xiàn)在，大規(guī)模新能源并網(wǎng)之后，風(fēng)電光伏的出力直接和氣象關(guān)系關(guān)聯(lián)，運(yùn)行方式會頻繁變化，需要從傳統(tǒng)約30個運(yùn)行方式變成8760小時精細(xì)化的分析，甚至是更快的實(shí)時分析和決策。顯然，傳統(tǒng)人工調(diào)整的方法計(jì)算效率，很難滿足運(yùn)行控制的要求。

　　在模型框架方面，南方電網(wǎng)以電力系統(tǒng)潮流高維表征為核心，預(yù)訓(xùn)練和4個下游任務(wù)并行推進(jìn)，相互促進(jìn)。即通過模型提供豐富知識和經(jīng)驗(yàn)，通過下游任務(wù)訓(xùn)練來反過來優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不斷的迭代。

　　在算法開發(fā)方面，依托昇思平臺，構(gòu)建了包括圖表征單元、鄰域注意力和全局注意力等一系列核心算子，基于圖算子優(yōu)化的靜態(tài)圖模式，同基于Pytorch平臺開發(fā)的同樣模型做了性能比較，計(jì)算速度提升了將近60%。

　　鄭外生介紹：“在模型開發(fā)以后，我們在真實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)上面，對模型進(jìn)行了驗(yàn)證。首先是準(zhǔn)備樣本數(shù)據(jù)，我們都是用實(shí)際的新能源出力和新能源系統(tǒng)的真實(shí)負(fù)荷搭建模型。在39節(jié)點(diǎn)上，我們構(gòu)建了1900萬的樣本集，在不同的樣本參數(shù)量訓(xùn)練以后，大模型的特質(zhì)得以充分顯現(xiàn)。在已知拓?fù)渖厦鏉M足拓展定律，在未知拓?fù)渖弦渤尸F(xiàn)了涌現(xiàn)現(xiàn)象，模型具有很好的泛化性能。在預(yù)訓(xùn)練階段智能仿真器也表現(xiàn)出了非常優(yōu)異的性能，實(shí)現(xiàn)了毫秒級多場景的快速分析。相比傳統(tǒng)的數(shù)值仿真，它的計(jì)算速度提高了上千倍，平均誤差小于1%?！?/span>

　　據(jù)悉，相關(guān)成果已實(shí)現(xiàn)在南方區(qū)域電網(wǎng)的階段性示范應(yīng)用。陳亦平指出，在云南電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)未來態(tài)8760小時潮流高效生成，與數(shù)值仿真的高效協(xié)同，支撐新能源滲透率水平有效提升。按提高南方區(qū)域新能源發(fā)電利用率1%計(jì)算，可增加新能源發(fā)電20億千瓦時，每年可減少棄電經(jīng)濟(jì)損失近6億元。

　　華為昇思AI框架不僅在當(dāng)前的AI應(yīng)用場景中發(fā)揮出了重要作用，在未來的智能化時代里，也將成為不可或缺的力量。

　　據(jù)鄭外生介紹，南方電網(wǎng)公司并沒有停留在計(jì)算效率提升1000倍的成績上。他們僅僅將潮流生成分析視為“馭電”大模型的V1.0版本，并規(guī)劃了V2.0機(jī)電穩(wěn)定分析、V3.0電磁穩(wěn)定分析的進(jìn)階方向。

責(zé)任編輯：王萍