昇思MindSpore AI框架百科全書介紹
昇思MindSpore是由華為于2019年8月推出的新一代全場景AI框架，旨在實現(xiàn)易開發(fā)、高效執(zhí)行、全場景統(tǒng)一部署三大目標。自2020年3月28日華為宣布昇思MindSpore正式開源以來，該框架迅速成為AI領(lǐng)域的熱門話題，吸引了眾多開發(fā)者和研究人員的關(guān)注。
一、基本概述
中文名：昇思
外文名：MindSpore
開源時間：2020年3月28日
開發(fā)商：華為
類型：機器學(xué)習(xí)庫
硬件平臺：Ascend 910、GPU CUDA10.1、GPU CUDA11.1、CPU
操作系統(tǒng)：EulerOS、Ubuntu、Windows
編程語言：Python
二、核心特性
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全場景統(tǒng)一部署：昇思MindSpore支持云、邊緣以及端側(cè)場景的統(tǒng)一部署，滿足終端、邊緣計算、云全場景的需求。
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動靜態(tài)統(tǒng)一編碼：昇思MindSpore提供動態(tài)圖和靜態(tài)圖統(tǒng)一的編碼方式，用戶無需開發(fā)多套代碼，僅變更一行代碼便可切換動態(tài)圖/靜態(tài)圖模式，大大增加了靜態(tài)圖和動態(tài)圖的可兼容性。
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分布式訓(xùn)練原生支持：昇思MindSpore統(tǒng)一了單機和分布式訓(xùn)練的編碼方式，開發(fā)者在單機代碼中添加少量代碼即可實現(xiàn)分布式訓(xùn)練，提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練效率。
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高效執(zhí)行：昇思MindSpore在計算效率、數(shù)據(jù)預(yù)處理效率和分布式訓(xùn)練效率方面表現(xiàn)優(yōu)異，能夠充分挖掘異構(gòu)硬件的算力。
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豐富的擴展功能模塊：昇思MindSpore提供了模型庫、擴展庫、科學(xué)計算、全場景統(tǒng)一API、數(shù)據(jù)處理層、AI編譯器、全場景運行時、可視化調(diào)試調(diào)優(yōu)工具和安全增強庫等豐富的功能模塊，滿足不同領(lǐng)域和應(yīng)用場景的需求。
三、技術(shù)架構(gòu)
昇思MindSpore整體架構(gòu)分為四層：
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模型層：提供預(yù)置的模型和開發(fā)套件，以及圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GNN）、深度概率編程等熱點研究領(lǐng)域拓展庫。
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表達層（MindExpression）：為開發(fā)者提供AI模型開發(fā)、訓(xùn)練、推理的接口，支持原生Python語法開發(fā)和調(diào)試神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，同時提供全場景統(tǒng)一的C++接口。
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編譯優(yōu)化（MindCompiler）：作為AI框架的核心，以全場景統(tǒng)一中間表達（MindIR）為媒介，將前端表達編譯成執(zhí)行效率更高的底層語言，同時進行全局性能優(yōu)化。
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運行時：按照上層編譯優(yōu)化的結(jié)果對接并調(diào)用底層硬件算子，支持包括聯(lián)邦學(xué)習(xí)在內(nèi)的“端-邊-云”AI協(xié)同。
四、應(yīng)用場景與優(yōu)勢
昇思MindSpore在多個領(lǐng)域展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景和顯著優(yōu)勢。例如，在電力行業(yè)，昇思MindSpore有效支持了南方電網(wǎng)公司自主創(chuàng)新的電力大模型“大瓦特”的研發(fā)與部署，推動了電力行業(yè)人工智能的自主創(chuàng)新發(fā)展。此外，昇思MindSpore還在科學(xué)計算、智能制造、交通等多個領(lǐng)域取得了顯著成果。
五、版本迭代與發(fā)展
自開源以來，昇思MindSpore不斷迭代升級，功能日益完善。最新版本的昇思MindSpore進一步探索前沿技術(shù)，如細粒度多副本并行、訓(xùn)推一體架構(gòu)等，有效提升了極簡易用的特性，幫助開發(fā)者更靈活地實現(xiàn)大模型創(chuàng)新。
六、總結(jié)
昇思MindSpore作為華為自研的新一代全場景AI框架，憑借其全場景統(tǒng)一部署、動靜態(tài)統(tǒng)一編碼、高效執(zhí)行等核心特性，以及豐富的擴展功能模塊和廣泛的應(yīng)用場景，已經(jīng)成為AI領(lǐng)域的重要力量。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用的持續(xù)深入，昇思MindSpore有望在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動人工智能技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。
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