“云智一体”技术与应用解析白皮书——企业AI开发篇

目录CONTENS 一、云智一体，促进数字化转型与智能化升级一步到位02 1.1产业智能化，数字经济发展新阶段03 1.2百度智能云战略升级03 1.3云智一体的百度智能云架构2.0，加速产业智能化04 二、构建适应未来发展趋势的AI开发平台05 2.1场景先行06 2.2自主创新06 2.3效能为要07 三、云智一体的AI开发全栈模式08 四、适合跑AI的云：AI开发基础设施12 4.1AI计算层14 4.2AI存储层17 4.3AI容器层19 五、飞桨企业版：AI开发双平台20 5.1零门槛AI开发平台：EasyDL24 5.2全功能AI开发平台：BML35 六、企业AI能力生产与集中化管理平台：AI中台41 七、云智一体AI开发全栈模式的行业实践49 7.1打造国网人工智能平台，推动电网智能化应用50 7.2为陕西汉中插上翅膀，AI助力打赢精准脱贫战56 7.3更多行业案例参考60 八、关于本报告61 “云智一体”技术与应用解析企业AI开发篇 云智一体， 促进数字化转型与智能化升级一步到位>> 02 1.1产业智能化，数字经济发展新阶段 当前，我们正处在科技创新和产业发展最好的时代，以人工智能、大数据、云计算、5G等为代表的新一代信息技术蓬勃发展，驱动新一轮科技革命和产业变革。 在产业应用新兴技术和数据资源转型升级的过程中，数字化是基础；而随着人工智能等新一代信息技术的发展，以及数据的爆发式增长，产业加快应用智能技术，从海量数据中发现规律、训练模型、提炼知识，促进产出增加和效率提升，实现企业生产经营的智能化，进而实现整个产业的智能化升级。 因此，数字经济既包括数字化转型，也包括智能化升级，产业智能化是数字经济发展的新阶段。 1.2百度智能云战略升级 百度是拥有强大互联网基础的领先AI公司。从成立的第一天起，百度搜索引擎就与人工智能、云计算等技术息息相关。经过多年的技术积累和产业实践，百度已形成了全面布局，从基础的算力和数据技术、深度学习算法及框架，到语音、视觉、自然语言处理等感知、认知技术，以及飞桨深度学习开源开放平台等，具备云智一体的独特优势。 基于百度的技术优势和对产业发展的洞察，经过跟合作伙伴的共同成长与产业实践，百度智能云的战略升级为：以“云计算为基础”支撑企业数字化转型，以“人工智能为引擎”加速产业智能化升级，云智一体“赋能千行百业”，促进经济高质量发展。 云智一体的“云”为数字化转型提供安全、稳定、灵活的数字化底座，“智能化引擎”为智能化升级提供领先的创新技术和平台。我们推荐客户数字化转型与智能化升级一起做，一步到位，这样效率更高，效果更好。 同时，如果客户只做数字化转型，我们有丰富的云计算产品可以支持；或者客户已经有了数字化基础，我们的智能化引擎也可以助力智能化应用。 百度智能云的“云”，不仅为数字化转型提供安全稳定、弹性灵活的云计算服务，同时也是适合跑AI的云，我们称之为“AI原生云”，继承云原生的优势，面向AI场景，提供极致弹性的高性能异构算力，打造简洁、高效的AI应用开发架构。 “云智一体”的智，是百度将深耕十余年的AI技术，以及AI赋能产业的实践经验，沉淀为助力产业智能化升级的技术、平台及方法论，是以加速产业智能化升级为己任、懂场景的AI。 03 工业质检 企业搜索 智能办公 智能推荐 “云智一体”技术与应用解析企业AI开发篇 1.3云智一体的百度智能云架构2.0，加速产业智能化 基于百度智能云的战略升级，云智一体的百度智能云架构2.0同时发布，包含数字化底座、智能化引擎和全场景应用（如图1.3-1所示）。 数字化底座，包括基础云、数据库、物联网、边缘计算、区块链等基础平台，以及视频云、大数据、云原生开发和地图服务等；同时还有安全模块，为技术创新和产业转型升级保驾护航。 在数字化底座之上是智能化引擎，百度自主研发的飞桨深度学习平台为核心，软硬一体AI大生产平台--百度大脑为支撑，包括AI中台和知识中台等。智能化引擎与行业深度融合，帮助企业建设自己的智能化中台，助力智能化升级。 基于数字化底座和智能化引擎，百度智能云深入行业场景，打造智能应用，同时与生态伙伴一起，在制造、能源、城市、金融、医疗、媒体等领域，助力数字化转型和智能化升级一步到位。 百度智能云：全新发布架构2.0 云为底座飞桨为核生态为翼 全场景应用 智慧城市 智能制造 智慧金融 智慧交通 智慧能源 智慧医疗 智慧媒体 … 智能化引擎 产业级深度学习开源开放平台 软硬一体AI大生产平台 知识中台 AI中台 数字化底座 视频云 大数据服务 云原生开发服务 地图服务 数据库 物联网 边缘计算 区块链 基础云 计算 存储 网络 安全 智能客服 … 智能创作 （图1.3-1） 我们希望以百度智能云为纽带，联合技术和产业生态伙伴，通过开源开放平台降低AI开发的门槛，加快人工智能融入传统产业，帮助越来越多的行业大步快跑，加入产业智能化的大潮。 04 构建适应未来发展趋势的AI开发平台>> 05 “云智一体”技术与应用解析企业AI开发篇 随着数据量的激增、算法的突破、算力的爆发，人工智能技术进入了快速发展期，迎来了与产业应用场景广泛结合的新阶段。因此，在企业数字化和智能化的转型过程中，亟需构建一套与应用场景相结合、灵活易用、效能为先的适应未来发展趋势的AI开发平台。 在业务需求的牵引下，通过十余年的技术积累，百度自研深度学习框架、构建人工智能平台、结合对集群和算力的管理与调度，逐渐形成了业内领先的云智一体的AI开发全栈模式。因此，百度不仅是资深的AI开发平台使用者，同时也是AI开发平台的提供者。 在企业使用人工智能赋能业务场景的过程中，相信大多数企业和开发者都在思考自己到底需要一个什么样的AI开发平台，如何有效地开展AI开发工作？我们认为可以从如下三个方面分析： 2.1场景先行 使人工智能充分发挥价值和作用的前提，是要与实际的应用场景相结合。 根据业务场景对需求进行定义，是成功进行AI算法模型开发的基础。百度在过去多年为企业提供服务的过程中发现，超过80%的需求都需要根据实际应用场景进行定制。同时，在AI开发过程中，使用与应用场景相配套的流程工具是提高AI算法模型开发效率的关键。例如，百度的AI开发平台，面向质检、巡检、OCR、遥感图像分析、文本分类、文本处理、情感分析、商品检测等系列场景，都建设了一系列配套的组件、算法和工具，有效地帮助企业建立以场景导向、业务应用为前提的AI开发基础。 2.2自主创新 AI开发是一个动态进化的过程，是在与应用场景持续交互的过程中，通过不断获得反馈、获取动态新数据，持续进行迭代优化的过程。同时，人工智能的应用场景非常分散，并且需要与业务逻辑紧密结合。因此，对于企业和开发者而言，需要有足够灵活、易用的平台进行自主创新。 在灵活性方面，适应未来发展趋势的AI开发平台，需要广泛地适配各类主流硬件，充分发挥各种硬件的能力且具有足够灵活性。百度飞桨企业版是业内芯片适配最广泛的AI开发平台，广泛适配包括飞腾、华为、百度昆仑等在内的国产芯片和服务器，这使得人工智能的创新应用可以建立在充分的灵活性基础之上。 在易用性方面，适应未来发展趋势的AI开发平台，应该不仅能够支持算法工程师、数据科学家等专业开发人员进行便捷的模型开发和训练，也应该能够支持业务一线人员等零基础的开发者参与到AI 06 开发过程中来。百度飞桨企业版，面向不同的使用者，既提供全功能开发模式满足资深研发人员的开发需求，也提供适合一线业务人员的零门槛模式，使得专业AI开发的部分更极致，同时又能充分发挥更多的创造力。 2.3效能为要 AI开发相较于传统的软件开发而言，从数据获取、数据标注、数据增强、模型开发、模型训练、模型评估到模型部署各个环节更加的复杂和多维。适应未来发展趋势的AI开发平台，应该具备从多个层面优化资源调度、提升开发效能的能力。 在开发层面，除了全流程端到端的开发支持，更重要的是在每个环节中贴心为开发人员打造的细节。在百度飞桨企业版中，例如数据标注环节的智能清洗和自动标注能力，大幅降低标注成本；又如预置的大规模预训练模型和迁移学习能力，使得更少数据更好效果成为可能；再如基于数据闭环实现模型的持续迭代优化等能力，在各个环节中提升AI开发的效率、缩短开发周期。 在算力层面，纵向从AI芯片、AI服务器、AI容器到AI开发平台，应该做到全方位、集中式的AI算力管理。百度AI开发全栈模式，提供高密度的算力集中管理、多样的AI计算套餐、先进的调度系统、开放的算力生态，可实现对算力成本的极致优化。 综上所述，人工智能技术从理论创新、技术突破、到工程实现，还有很多想象空间与未知领域可探索，企业在选择并建设适应未来发展趋势的AI开发平台方面，建议关注“场景先行、自主创新、效能为要“三个关键要素，进行统一规划和建设。这样不仅可以保障数据与模型资产的统一积累、沉淀和复用，更重要的是，还可以系统性的获得算法、工程等方面的最新成果，使企业能够在更高的基座上进行创新实践。 07 08 “云智一体”技术与应用解析企业AI开发篇 云智一体的AI开发全栈模式>> 企业数字化、产业智能化需要与云计算、人工智能等技术进行深度结合。由于各类企业的智能化需求都是多种多样的，很多需求需要定制，很难用通用的AI模型去满足所有需求。根据2018年百度与波士顿咨询公司的联合调研，市场上86%的需求为定制AI需求。定制模型的数量从2017年至2020年激增了6倍之多（如图3-1所示）。因此，对企业而言，需要根据自己的需求进行模型开发。 产业智能化正与AI技术深度结合 市场上 86% 的需求为定制AI需求 2017至2020年定制模型数量 翻6倍 14% 86% ■非定制AI需求■定制AI需求2017201820192020 数据来源：2018年百度与波士顿咨询公司的联合调研数据来源：百度AI开放平台 （图3-1） 09 “云智一体”技术与应用解析企业AI开发篇 正是因为AI模型定制需求的激增，企业对自己的AI开发能力也提出了更高的要求（如图3-2所示）。一方面，对AI模型精度和AI开发效率有了更高的要求；另一方面，对AI算力资源的需求也呈现爆发式的增长。AI开发是一个非常消耗资源和能源的过程，企业亟需一套高性价比、高性能、高利用率的AI开发基础设施硬件，从而在AI开发过程中达到效能和成本的最佳平衡点。 智能应用需求爆发，对AI开发提出了更高要求 对精度与开发效率的高要求对AI算力资源的爆发需求 高质量数据高性能 高精度效果 高性价比 高易用工具 高利用率 效能 成本 （图3-2） 在AI开发过程中，涉及从数据收集、数据预处理、数据标注、模型训练、模型评估和模型部署等一系列任务。在这一系列过程中，不仅需要对所有流程调优、最大化提升开发人员的研发效率。而且，AI模型的训练和推理都需要大量的算力资源支持、并且要合理高效地利用这些庞大的算力资源来提升机器资源利用效率。这些都需要一套高性能、高效能、适应未来发展趋势的AI开发平台来提供。 具体来说，在智能时代，适应未来发展趋势的AI开发平台需要提供如下能力： ●在算力资源方面，要对接和管理好性能、高利用率、高性价比的AI算力资源 ●在研发效率方面，要提供全流程的优化和开发效率的调优 ●针对企业的实际业务场景和定制需求，提供整体的解决方案 对此，百度智能云“云智一体的AI开发全栈模式”（如图3-3所示），能够很好的满足上述需求。百度作为AI原生公司，基于百度全球领先的AI技术和生态优势，从基础硬件、存储、容器、开发平台，到上层AI模型和应用的每个环节都融入了“云智一体”，为企业提供满足实际业务场景需求的、低成本高效率、全流程AI开发支持的全栈解决方案，加速产业智能化升级。 在全栈产品架构设计方面，百度智能云“云智一体”将“