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周志华的“开学第一课”:南大携手英特尔 首家AI研究中心成立

导读: 9月12日,南京大学与英特尔携手举行了人工智能IPCC中心揭牌仪式,这是英特尔在国内第一家以人工智能为主要方向的IPCC(Intel Parallel Computing Centers)。

9月12日,南京大学与英特尔携手举行了人工智能IPCC中心揭牌仪式,这是英特尔在国内第一家以人工智能为主要方向的IPCC(Intel Parallel Computing Centers)。该人工智能IPCC中心将重点关注机器学习最新的技术研究,包括由南京大学人工智能学院院长周志华教授提出的新一代深度学习模型——深度森林。

周志华的“开学第一课”:南大携手英特尔 首家AI研究中心成立

对于此次联手,南京大学人工智能学院院长周志华教授表示,和英特尔的合作将进一步推动机器学习算法上的研究,同时也提升了对芯片和硬件架构研究的影响 。而且,通过和英特尔的合作,也将进一步帮助南大的研究成果推向产业化应用。

英特尔中国研究院院长宋继强认为深度学习需要大量标注好的数据,深度森林就是一个很好的创新,它在少量数据上也能使用,并有可能转换成可理解的知识,其应用领域也得到了扩展,能够直达感知和决策层,为算法加硬件的螺旋式上升奠定基础。

深度森林:首个非深度神经网络算法模型

众所周知,深度神经网络是由多层的、可参数化以及可微分的非线性模块所构建,它需要用误差反向传播来训练,但是由于深度学习需要使用大量标注好、结构化的数据进行训练。在图像、语音、视频之外的任务上,深度神经网络未必是最佳的选择。为此,周志华教授曾提出一个问题:“当我们重新审视神经网络模型的时候,是不是可以基于‘不可微’构件进行深度学习?”

基于对深度学习的反思,周教授提出了“深度森林”模型,这是一种决策树集成方法,也是第一个‘非神经网络’、不使用反向传播算法、甚至不需要梯度计算训练的深度学习模型,其性能较之深度神经网络有很强的竞争力。

简而言之,在很多处理任务上,深度森林的性能和深度神经网络接近,同时它还有自己的优势:在一些非数值建模的任务上,比如符号信息、离散信息的混合建模任务上,周教授曾表示深度森林这一类的模型可能有它比较好的前景。目前,该套模型的大型分布式已经应用在蚂蚁金服的反套现检测上,并实测取得了目前最好的性能。

深度森林模型的提出也是对当下机器学习新的发展方向和路径的探索。目前,除了传统的监督式学习之外,周志华教授领衔的南大AI研究院也在研究只需要少量标注数据的弱监督学习以及开放环境的学习。

英特尔的AI布局

伴随着深度学习模型的深化和算力需求的提升,AI处理器芯片成了业内关注的重点。为了迎接这一波AI浪潮,英特尔一直在基于深度学习的神经网络处理器上深耕。其在AI方面的布局最早可以追溯到2015年,当时它们收购了全球第二大FPGA厂商Altera,之后又陆陆续续收购了视觉处理芯片公司Movidius、神经网络处理器公司Nervana、以及自动驾驶芯片公司Mobileye。

就在今年8月,英特尔在深度学习领域再下一城,收购了深度学习初创公司Vertex.AI,这家公司主要研发基于深度学习的编译工具,此次收购的目的就是为了强化英特尔的Movidius团队。

英特尔中国研究院院长宋继强此前在CAIS2018峰会上表示,真正的人工智能计算一定要能够做感知、决策和行动三个层面,而英特尔可以根据对计算的需求,快速改变芯片之间搭配、组合、联通的方式,整个计算系统的模式可以跟着AI算法要求演进变化。

据了解,英特尔在人工智能芯片上的布局主要分为四类,分别为Xeon芯片系列、Nervana NNP系列、Movidius的视觉芯片VPU、以及FPGA。其中,Xeon处理器主要应用在训练和推理等领域;Nervana NNP则被用于大量的深度学习训练中,其能够降低每次运算的能耗,同时通过带宽提升,扩大芯片中处理矩阵乘积和卷积运算的区域,从而提升计算性能和灵活性。目前,从硬件、开源框架到平台,英特尔已经形成了一套完整的AI全栈解决方案。

强强联手,南京大学和英特尔达成产学研闭环

今年3月5日,南京大学下文成立人工智能学院,由周志华教授担任院长。作为国内首个成立人工智能学院的C9类、双一流高校,南大人工智能学院的每一步动作都备受关注。在过去一段时间内,京东、科沃斯、旷视等多家企业在南大附近建立了人工智能研究院,并且与学院签约成为学生实训基地,探索AI技术和产业的深度融合。

早前镁客网采访周志华教授的时候,他表示,接触产业真实的问题,也是南京大学人工智能学院人才培养方案中强调的部分。我们希望学生能够在学习过程中较早地接触一些应用问题,甚至能拿到真实数据、真实企业案例来做课程研究。

借助和企业的合作,高校与企业形成了“价值闭环”。通过这一平台,学生能更好地获得应用实践经验,并为自己的未来走向提供参考;学院能够真正做到补缺AI人才漏洞,帮助学生更好认知自己、认知社会;企业则能够在技术研发等方面直接或间接获得实习生、老师或学院的帮助。

此次南京大学和英特尔的合作,即是南大AI学术研究的一次实践,英特尔可以为南大的机器学习研究提供先进的硬件架构和技术支持,并增强该方面进展对新型硬件芯片设计和产业应用方面的影响,同时为学院在智能硬件方面的课程建设提供支持,促进软硬件工程能力兼备的优秀人工智能人才的培养。正如宋继强院长所言,南大的学生基础好、能力强、学术视野开阔。同时,当前产业应用的需求高,英特尔和南大的携手,既能够带来最先进学术研究服务产业,也可以让学生了解到最新的硬件和技术发展。

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