隨著新一輪科技革命和產業變革的深入發展,人工智能已成為全球科技競爭的戰略制高點。在這一進程中,作為支撐人工智能技術創新與產業應用的底層基石,人工智能軟件基礎設施,特別是人工智能基礎軟件開發,其高質量發展的戰略意義日益凸顯。本報告旨在探討中國在該領域的發展現狀、關鍵挑戰與未來路徑。
一、人工智能基礎軟件:定義與核心價值
人工智能基礎軟件,主要指支撐人工智能算法研發、模型訓練、應用部署和系統運維的一系列底層軟件平臺、框架、工具及中間件。其核心價值在于:
- 技術底座:為上層人工智能應用提供標準化、可復用的計算抽象、編程接口和開發環境,降低技術門檻,加速創新迭代。
- 生態粘合劑:連接底層硬件(如CPU、GPU、AI加速芯片)與上層多樣化的行業應用,是構建繁榮、協同人工智能生態系統的關鍵環節。
- 自主可控關鍵:基礎軟件的自主創新能力,直接關系到國家在人工智能領域的長期技術安全、產業主導權和供應鏈韌性。
二、中國人工智能基礎軟件開發現狀
中國在人工智能基礎軟件領域取得了顯著進展,呈現出以下特點:
- 框架層百花齊放:以百度飛槳(PaddlePaddle)、華為MindSpore、一流科技OneFlow等為代表的國產深度學習框架已形成一定規模,在易用性、功能完備性和特定場景性能上不斷突破,逐步構建起本土開發者生態。
- 工具鏈不斷完善:模型壓縮、自動化機器學習(AutoML)、推理部署、監控運維等工具鏈環節涌現出一批創新企業和開源項目,支撐從研發到生產的全流程。
- 與硬件協同深化:基礎軟件與國產AI芯片的協同優化日益緊密,通過軟硬一體設計提升整體計算效率和能效,是差異化競爭的重要方向。
- 開源生態初步形成:主要基礎軟件項目普遍采用開源策略,吸引了大量開發者參與,加速了技術傳播和社區反饋循環。
三、高質量發展面臨的主要挑戰
盡管進步明顯,但邁向高質量發展仍面臨多重挑戰:
- 技術原創性與引領性不足:在核心算法、編程范式、系統架構等根本性創新方面,仍較多跟隨國際主流路線,開辟新范式、定義新標準的能力有待加強。
- 產業應用深度與廣度待拓展:基礎軟件在關鍵行業(如工業制造、生物醫藥、科學計算)的滲透率和適用性仍需提升,滿足復雜、高可靠性場景需求的能力是關鍵考驗。
- 生態系統成熟度與國際化:相比國際頂尖生態,國產基礎軟件在全球開發者數量、第三方庫豐富度、企業級服務支持體系及國際影響力方面仍有差距。
- 頂尖人才持續短缺:兼具深厚系統軟件功底和人工智能前沿知識的復合型頂尖人才儲備不足,制約了長期創新能力。
- 標準化與互操作性:不同框架、工具間數據格式、接口標準的統一和互操作性有待加強,以避免生態碎片化,降低用戶遷移成本。
四、推動高質量發展的路徑建議
為實現人工智能基礎軟件的高質量、可持續發展,建議從以下方面著力:
- 強化長期主義的基礎研究:鼓勵高校、科研機構與企業加強在人工智能編譯技術、新型并行計算模型、分布式系統、AI安全與隱私等底層技術的長期投入和原始創新。
- 深化“軟件定義”與行業融合:推動基礎軟件團隊深入理解垂直行業的核心業務流程與痛點,共同開發行業專用組件、模型庫和解決方案,從“能用”走向“好用”、“愛用”。
- 構建開放共贏的生態系統:以開源為核心,通過更開放的治理模式、更友好的開發者體驗、更完善的商業支持服務,吸引全球開發者與合作伙伴。積極推動國內框架間及與國際主流生態的互操作。
- 加大多層次人才培養與引進:完善從高校教育到在職培訓的人才體系,特別注重培養系統級軟件架構師和AI工程化專家。優化環境,吸引國際頂尖人才。
- 完善政策與標準體系:制定有利于基礎軟件長期發展的產業政策,避免短期重復投入。積極參與和主導人工智能軟件相關的國際、國內標準制定,掌握規則話語權。
- 保障安全與可信:將安全、可靠、公平、可解釋性等要求內置于基礎軟件的設計與開發流程,為構建負責任、可信的人工智能體系奠定基礎。
人工智能基礎軟件是驅動中國從人工智能應用大國邁向技術強國的核心引擎。其高質量發展絕非一蹴而就,需要產、學、研、用各方秉持開放協同、攻堅克難的精神,在技術創新、生態構建與產業融合上持續深耕。唯有筑牢這一軟件基石,中國的人工智能浪潮才能擁有不竭動力,真正賦能千行百業的智能化轉型升級,并在全球科技格局中占據更為主動和引領性的位置。