【導語(yǔ)】讓機器擁有人類(lèi)的思考能力，讓智能語(yǔ)音命令更加順暢，讓機器更智能地人類(lèi)提供服務(wù)是智能語(yǔ)音的目標，然而要賦予機器以上功能必須制作一款可以深度模擬人類(lèi)大腦的計算機軟件模型。近日，浪潮和國內某知名公司合作，通過(guò)GPU加速方案實(shí)現了該模型的運算效率的提升，使其能更接近人腦的運算能耗比，從而為該公司的智能語(yǔ)音技術(shù)帶來(lái)突破。
智能和互聯(lián)如今是科技產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)“名詞”，很多專(zhuān)家都認為智能語(yǔ)音識別技術(shù)是未來(lái)10年間信息技術(shù)領(lǐng)域十大重要的科技發(fā)展技術(shù)之一，只有在電影中才有的、擁有語(yǔ)言天賦的機器將在不久的未來(lái)變成現實(shí)，智能語(yǔ)音技術(shù)將進(jìn)入工業(yè)、家電、通信、汽車(chē)電子、醫療、家庭服務(wù)、消費電子產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域。
IT巨頭的難題，人腦能耗比=200萬(wàn)倍天河2號
智能語(yǔ)音目前主要依靠深度學(xué)習的技術(shù)實(shí)現，作為機器學(xué)習的一個(gè)重要分支，深度學(xué)習在于建立、模擬人腦進(jìn)行分析學(xué)習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，使得機器能從大量歷史數據中學(xué)習規律，從而對新的樣本做智能識別或對未來(lái)做預測，以達到具有人類(lèi)一樣的思考能力。目前，Facebook、Google、IBM、蘋(píng)果、微軟、百度、科大訊飛等均在此方面做了多種嘗試。
深度學(xué)習技術(shù)有很多支撐的計算機算法，而目前最常用的是DNN算法，它能比較好地模擬人腦神經(jīng)元多層深度傳遞的過(guò)程，解決智能語(yǔ)音中的復雜問(wèn)題。然而，要模擬人腦絕非易事，人腦的計算能耗比是世界上最快的超級計算機天河2號的200萬(wàn)倍，眾所周知，人類(lèi)大腦大致有1000億神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元有大約5000個(gè)神經(jīng)突觸。要使機器無(wú)限接近人類(lèi)的思考能力意味著(zhù)要模擬出更多的神經(jīng)元和神經(jīng)突觸，這就會(huì )帶來(lái)巨大的計算挑戰。
迎難而上，某公司宣布要初步實(shí)現人類(lèi)思考能力
即使世界IT巨頭都無(wú)法徹底解決這一問(wèn)題，但是某公司依舊宣布要實(shí)現基于類(lèi)人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的認知智能引擎，預期成果是實(shí)現世界上第一個(gè)中文認知智能計算引擎。目前，該公司已經(jīng)集結了在認知智能領(lǐng)域最強研究團隊，將在知識圖譜構建與推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模擬、人腦原理分析模擬幾個(gè)方向展開(kāi)研究。為了搶占國內智能語(yǔ)音市場(chǎng)先機，某公司計劃將模擬人腦神經(jīng)元的1/10，以期讓該公司的智能語(yǔ)音設備擁有初步的人類(lèi)思考能力。
巧婦能為無(wú)米之炊，浪潮巧用GPU實(shí)現性能騰飛
要實(shí)現人腦神經(jīng)元的1/10的深度模擬，這也就意味著(zhù)該公司需要非常高計算性能的高性能計算集群。然而天河二號只有一部，如何設計一套占地面積小、計算性能高、又綠色節能的高性能計算集群成為該公司面臨的問(wèn)題。
針對這一問(wèn)題，浪潮和該公司合作，利用GPU加速技術(shù)為該公司設計構建了一套GPU集群，雙方聯(lián)合設計了針對DNN算法特點(diǎn)的GPU集群并行計算框架，采用了每個(gè)計算節點(diǎn)配置雙路CPU和4塊NVIDIA Tesla K20m GPU，以及一塊HCA卡的方案，通過(guò)GPU提高計算能力、通過(guò)IB網(wǎng)絡(luò )提速節點(diǎn)之間的通信速度，最終完成GPU集群版的DNN并行算法，大幅減低了DNN的計算時(shí)間，從而為該公司下一步的智能語(yǔ)音計劃提供助力。
作為中國異構高性能計算技術(shù)的領(lǐng)先者，浪潮一直致力于推動(dòng)GPU和MIC的應用發(fā)展和人才培養，推動(dòng)異構技術(shù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設。目前，浪潮已經(jīng)分別與英特爾和英偉達成立聯(lián)合并行計算實(shí)驗室，合作開(kāi)發(fā)優(yōu)化基于MIC和GPU的并行應用。浪潮-英特爾中國并行計算聯(lián)合實(shí)驗室首席工程師張清介紹：“浪潮目前已經(jīng)建立了一套非常完善的高性能計算集群解決方案，將不僅為用戶(hù)提供好用的高性能計算集群，還會(huì )針對每一個(gè)用戶(hù)的應用特點(diǎn)量身定制集群解決方案，這也就說(shuō)明未來(lái)浪潮將跟用戶(hù)在應用測試、集群搭建、加速優(yōu)化等各方面展開(kāi)合作，把用戶(hù)的需求看作是浪潮設計構建集群的根本要求。”
