2021年12月11日,由雷峰網(wǎng) & AI 掘金志主辦的第四屆中國人工智能安防峰會,在深圳正式召開。
本屆峰會以「數(shù)字城市的時代突圍」為主題,會上代表城市AIoT的14家標桿企業(yè),為現(xiàn)場和線上觀眾,分享迎接數(shù)字城市的經(jīng)營理念與技術(shù)應用方法論。
在下午場的演講環(huán)節(jié)中,云天勵飛首席科學家王孝宇發(fā)表了精彩演講。
王孝宇認為,AI的研發(fā)模式有兩大關(guān)鍵點:一是用什么樣的數(shù)據(jù)訓練模型;二是模型如何基于數(shù)據(jù)得到更好的結(jié)果。
過去的研發(fā)模式大都以模型為中心,依賴專家,找數(shù)據(jù)、標注數(shù)據(jù),然后讓AI博士調(diào)參,如同工業(yè)化時代的“擰螺絲釘”,導致AI無法大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。
同時,過去的研發(fā)范式,大都集中于用更好的技術(shù)建立更好的模型。但幾年之后,業(yè)界發(fā)現(xiàn)所用的技術(shù)越來越趨同,標準化的條件成熟了
事實上,對比不同研發(fā)模型,可以發(fā)現(xiàn)對AI研發(fā)和應用來說,高效地獲取最好的數(shù)據(jù),比模型本身要重要得多。
究其原因是技術(shù)迭代快,容易被趕上,但數(shù)據(jù)迭代慢,因此如何在最短時間內(nèi)得到可以使模型達到最優(yōu)效果的數(shù)據(jù)集,這才是最重要的。
因此鑒于人力成本和模型標準化條件的成熟,云天勵飛在內(nèi)部打造了一套標準化、流程化、平臺化的模型研發(fā)方式。
云天勵飛大規(guī)模算法研發(fā)的流程是:
第一步,獲取初始模型。通過分布式標注平臺定義任務,再利用被千億、百億級的數(shù)據(jù)訓練出來的大模型和無監(jiān)督學習,配合少量數(shù)據(jù)的標注,得到不錯的初始模型。
第二步,數(shù)據(jù)迭代。在海量還沒有標注好的數(shù)據(jù)中,用技術(shù)、算法找到真正有用的數(shù)據(jù),用主動學習算法做數(shù)據(jù)擇優(yōu)。
第三步,模型訓練。在云天勵飛的平臺上用一鍵化方式,完成調(diào)整參數(shù)、數(shù)據(jù)挖掘等工作,降低對訓練模型人員的從業(yè)要求。同時讓數(shù)據(jù)、研發(fā)軌跡、開發(fā)技巧都沉淀在平臺上,動作可復用,流程可追溯,降低AI人員高流動性帶來的負面影響。
他認為視覺AI目前還處在拓荒階段,是一片沙漠,沒有變成綠洲,只有等到其變成綠洲時,才能“長”出很多AI企業(yè),而云天勵飛建立的這套平臺,就是加速沙漠變綠洲的驅(qū)動底座。
以下是王孝宇演講全文,雷峰網(wǎng)AI掘金志作了不改變原意的整理與編輯:
很高興與大家一起分享云天勵飛從事AI研發(fā)十幾年來總結(jié)的一套模型研發(fā)范式,我這次的演講題目是——AI大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化實踐。
首先做下自我介紹。我畢業(yè)之后去了硅谷,在NEC Labs做無人車、人臉方面的研究。2015年,我和另外幾人一起去洛杉磯,幫Snap公司創(chuàng)建了AI研究院。2017年,回國之后,我來到了云天勵飛。
2017年的時候,人工智能開始火爆起來,有非常多的應用,像聊天機器人、無人車、人臉識別,健康領(lǐng)域,智慧家居、AR等。但是只有人臉識別有人相信,其他的,不管是業(yè)界還是投資人,都認為是騙子,覺得做不出來什么東西。
時隔五年,再回頭來看行業(yè),我覺得很有意思。聊天機器人在每個社交網(wǎng)絡平臺,像阿里、京東,現(xiàn)在在電商平臺上都有應用。無人車,慢慢也有Robotaxi的落地,現(xiàn)在也有很多企業(yè)在這方面興起。在健康領(lǐng)域,五年前我們還在討論IBM沃森的失敗,當時折騰了很大的動靜,但現(xiàn)在有很多這方面的優(yōu)秀企業(yè)興起。
當時美國一些知名的AR公司也倒閉了,但現(xiàn)在很多公司把自己的名字改成元宇宙,又火了起來,AR又讓大家看到了希望。
這些變化其實印證了我的一個觀點:不要高估AI帶來的改變,也不要低估AI帶來的影響,我們是在這片沙漠里墾荒的一批人。
在墾荒的過程中,我們回過頭來看AI,落地應用的最大瓶頸是什么?
人才太貴了。
六年前,我們招聘AI博士的時候,給到40萬美金一年,光是養(yǎng)一群技術(shù)人員,每年的人力成本就是一個巨額數(shù)字。但是現(xiàn)在,這項成本正在降低,究其原因,是AI的研發(fā)模式發(fā)生了變化。
AI的研發(fā)模式,有兩個關(guān)鍵點。首先,有什么樣的數(shù)據(jù)訓練模型;其次,如何用各種技術(shù)基于數(shù)據(jù)來讓模型取得更好的效果。
過去,大家把重心放在模型上,需要數(shù)據(jù)就要找,不停標注,標注完以后,就是專家干的事了,天天調(diào)模型參數(shù)、損失函數(shù)、優(yōu)化器,很多AI博士畢業(yè)之后就干這個事。
這個事其實跟工業(yè)化時代擰螺絲釘?shù)墓ぷ鳑]太大區(qū)別,但沒有博士相關(guān)的學習經(jīng)歷,還干不了這個事,所以很難規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化。
我們之前的研發(fā)范式,都是集中用更好的技術(shù)建立更好的模型上的,但現(xiàn)在不是那么回事了。
12月8日,Andrej Karpathy 發(fā)了一個推文,他是李飛飛的學生,畢業(yè)之后去了特斯拉,擔任無人駕駛總監(jiān)。他說,現(xiàn)在的AI技術(shù)都趨同了,大家都一樣。
什么意思?
以視覺為例,五六年前,做自然語言處理的有一套技術(shù),做圖像識別的也有一套技術(shù),但是做了五年之后,大家發(fā)現(xiàn)做的技術(shù)是一樣的。不管是視覺、語音還是自然語言處理,大家用的都是同一套技術(shù)框架和模型架構(gòu)來解決問題。
最近,機器學習領(lǐng)域的國際頂尖會議NIPS也提到:慢慢的,那些通用模型的結(jié)構(gòu),已經(jīng)占據(jù)所有任務的主導地位了。
這有點像通信或編碼時期,大家剛開始是百花齊放的,后來慢慢的,大家都用同一套技術(shù)架構(gòu)解決所有的問題,也就是走向了標準化階段。
如果把這兩個模型研發(fā)的過程放在一起做比較,我認為更重要的,不是模型有多好,而是數(shù)據(jù)有多優(yōu)質(zhì)。
有句話說得好:“巧婦難為無米之炊”,你的廚藝再好,沒有素材做不出任何東西,所以有好的數(shù)據(jù)才是最重要的。
在云天勵飛十多年的研發(fā)過程中,我們發(fā)現(xiàn),如何高效地獲取最好的數(shù)據(jù),比模型本身要重要得多。
因為技術(shù)是很容易趕上的,今天這個技術(shù)不行,可能再過三個月、六個月會有新技術(shù)出現(xiàn),會不停地更新迭代。但數(shù)據(jù)的迭代效率往往沒那么高,而且我們也發(fā)現(xiàn),在研發(fā)過程中,90%以上的時間是放在數(shù)據(jù)上的,而不是做模型。
由此帶來研發(fā)觀念的轉(zhuǎn)變:之前我們的觀念是招聘最好的人,開發(fā)最好的技術(shù),達到最好的效果。但實際不是這樣的,如何在最短的時間內(nèi),得到可以使模型達到最優(yōu)效果的數(shù)據(jù)集,這才是最重要的。
云天勵飛從創(chuàng)立到現(xiàn)在,從來沒有一個研發(fā)任務是,把數(shù)據(jù)收集好,模型做一遍就結(jié)束了,這個模型永遠要在用戶的實際場景中迭代。
怎么在實際場景中迭代?
需要在做的不夠好的地方,把數(shù)據(jù)收集起來。也就是說,數(shù)據(jù)集的分布會慢慢讓模型的精度達到最好。
云天勵飛對研發(fā)部門KPI的制定,不僅僅是訓練出了多少模型,或者說模型的精度是多少。而且明確把數(shù)據(jù)集的產(chǎn)生作為KPI的導向之一,它其實更重要。
優(yōu)秀的開發(fā)者和一般的開發(fā)者之間,對數(shù)據(jù)的認知是不一樣的,優(yōu)秀的開發(fā)者對數(shù)據(jù)有非常良好的認知,模型被數(shù)據(jù)cap得很明顯,在最短的時間內(nèi)拿到最好的數(shù)據(jù),才能做到最好的模型精度。
為什么說模型大規(guī)模生產(chǎn)?
因為現(xiàn)在面向城市治理算法的應用,已經(jīng)不僅僅是幾個算法模型了。大家經(jīng)常一看,有幾百個模型的需求,但企業(yè)不可能招幾百個人做這個事,所以需要大規(guī)模地跑這些技術(shù),必須要有平臺化的東西進行研發(fā)。
所以云天勵飛在內(nèi)部打造了一套標準化、流程化、平臺化的研發(fā)方式。
什么叫流程化?
流程化的英文叫Streamline。不需要切換上下文就可以把所有的事情做完,現(xiàn)在美國的創(chuàng)業(yè)非常流行這樣做,RPA也是同樣的思路,做機器人流程自動化,把業(yè)務的流程放在無縫銜接的框架下完成。
只有在這種情況下,效率才是最高的,不需要一會兒做這個事,一會兒做那個事,頻繁切換會影響工作效率。
標準化(standardization),把里面跟模型相關(guān)的非標準化的部分全部呈現(xiàn)在技術(shù)上,整個平臺上只剩下標準化的東西。
這樣做的好處是什么?容易學習,所以不需要博士做這個事情,可能本科生甚至是高中生就可以干這個事,從而把博士資源放在更緊要的地方。
平臺化(platform),這也是整個軟件行業(yè)的趨勢。
這張圖是我們大規(guī)模算法研發(fā)的流程:
第一步,搜集數(shù)據(jù),這時候數(shù)據(jù)是沒有標注的。
第二步,做數(shù)據(jù)標注;
第三步,模型訓練;
第四步,data mining,有了初始模型后,在海量沒有標注的數(shù)據(jù)里找到可以提高性能的數(shù)據(jù);
第五步,再進行標注。
如果把這個平臺分成三步,前兩步就是做初始模型的建立,后面就是做完整閉環(huán),像飛輪一樣,它在不停地轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)一次都可以得到更好的精度。這個轉(zhuǎn)法是在我們平臺上實現(xiàn)的,不需要專家級別的人專門來做。
第一步,獲取初始模型。
首先我們有分布式標注平臺,開發(fā)人員可以定義一個任務。比如做街道下水道井蓋有沒有被人拿走的檢測,也許我們會標注10-20個數(shù)據(jù)。
標注之后怎么辦?這是學術(shù)界和工業(yè)界很火的大模型和無監(jiān)督學習。
為什么我們在這里面放了大模型和無監(jiān)督學習?剛才我們講到,一開始我們想做井蓋被人拿走的事實檢測,我們一開始可能沒有這么多標注好的數(shù)據(jù),可能只有100個,但數(shù)據(jù)標注的效率可能是萬分之一。
如果你想標1萬個這樣的數(shù)據(jù),需要標1億個data,這個量非常大。怎么辦?
先標100個,為什么要用大模型和無監(jiān)督學習配合這個數(shù)據(jù)去跑模型?就是為了讓你初始模型的精度達到最高。
無監(jiān)督和大模型最好的方式,本來100個數(shù)據(jù)訓練出來的精度只有30%,用大模型和無監(jiān)督學習的方法訓練之后,精度可以達到80%,那挖掘數(shù)據(jù)的效率可以提高10倍,也就是說我少標了10倍的數(shù)據(jù),一切都是為了后面數(shù)據(jù)迭代的效率來做的。
為什么大模型和無監(jiān)督學習可以提高這個性能?雖然它自己沒有標注數(shù)據(jù),但它是被千億、百億級的數(shù)據(jù)訓練出來的,知道井蓋是什么樣的,這種特征的編輯其實已經(jīng)實現(xiàn)了,再配合少量數(shù)據(jù)的標注,就可以得到一個還不錯的初始模型。
為什么要得到還不錯的初始模型?因為數(shù)據(jù)迭代的效率會更高,首先是為了第一步方便。
第二步,我們不說模型迭代,而是數(shù)據(jù)迭代,因為我們認為模型的訓練已經(jīng)被標準化了,在平臺上,點個按鈕它就訓練好了,不需要有模型訓練的知識,我們專家的系統(tǒng)已經(jīng)把它做好了。
所謂的數(shù)據(jù)迭代,就是在海量還沒有標注好的數(shù)據(jù)中,找到能夠提高模型性能的數(shù)據(jù),進行主動學習。
傳統(tǒng)模型研發(fā)的范式是缺數(shù)據(jù)再去標,但發(fā)現(xiàn)標過來的數(shù)據(jù)跟以前的分布是一樣的,對模型的分布沒有太大用處。所以需要用技術(shù)、算法找到對自己真正有用的數(shù)據(jù),右邊我們從海量數(shù)據(jù)中找出了9張有用的數(shù)據(jù)。
模型挖掘怎么做?在左邊平臺界面,點一個按鈕,選一個數(shù)據(jù)集,可以自動在這里面挖掘,從幾億的數(shù)據(jù)里找到幾張跟井蓋相關(guān)的數(shù)據(jù)做訓練,我們是用主動學習算法做數(shù)據(jù)擇優(yōu)的。
數(shù)據(jù)迭代之后,要做模型訓練,在這個平臺上用一鍵化的方式去做,這就是我們花幾百萬招過來的博士應該干的事情,他們不應該天天調(diào)參數(shù)、挖數(shù)據(jù),這些事情應該讓平臺去干。
這一步,只要你點訓練,它可以自動訓練,背后怎么訓練?是由開發(fā)者去開發(fā)的。但是在整個平臺上去進行操作的人,不需要知道大規(guī)模模型訓練,這降低了訓練模型人員的從業(yè)要求,只要他知道這是怎么回事,把數(shù)據(jù)拿進去就可以訓練,無代碼一鍵完成模型開發(fā)。
做這種平臺研發(fā)環(huán)境的好處是什么?數(shù)據(jù)沉淀在平臺上,動作可復用,流程可追溯。這里面有幾個界面:數(shù)據(jù)集管理、模型管理、任務管理。
數(shù)據(jù)集管理,就是一些標注好的數(shù)據(jù)集,以及挖掘、生成的數(shù)據(jù)集;模型管理,就是訓練好的模型;任務管理,可以是標注任務,也可以是挖掘任務,也可以是訓練任務,所有研發(fā)的軌跡全部停留在這里面。
為什么要做這個事?很簡單,因為人力成本太高,企業(yè)無法招聘太多人從事每一個算法的研發(fā)。有了這套平臺之后,我們可以實現(xiàn)非算法人員開發(fā)模型的方式,讓算法工程師做更高級別的技術(shù),這些平臺話、流程化的事情,可交給一般的技術(shù)人員或者學生來做。
整個過程中,我們認為沉淀更多的是數(shù)據(jù)價值,這比模型的價值更大。
為什么數(shù)據(jù)的價值比模型的價值更大?
數(shù)據(jù)沒有了,模型是訓練不出來的,你不會再得到提高,即使得不到模型,數(shù)據(jù)在這兒,所以很容易再訓練一個模型出來。
數(shù)據(jù)的重要性遠遠高于模型的重要性,所謂持續(xù)性的研發(fā),沉淀出來的是有價值的數(shù)據(jù),而不是其他。
因為模型很容易重新訓練,或者用不同的數(shù)據(jù)迭代。但數(shù)據(jù)日積月累需要很長的時間。在整個平臺上,通過數(shù)據(jù)不停的挖掘、訓練、標注、迭代,會一輪一輪增加新的數(shù)據(jù),為每個任務沉淀出非常優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)集。
也就是說,在這個平臺上,數(shù)據(jù)變成了最重要的資產(chǎn)。
另外,所有的開發(fā)技巧也沉淀到平臺上了。
如果大家搞研發(fā)管理,就會發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象:部分人能做得特別好,部分人怎么都做不好。這是因為,任務、指令都是一樣的,但不同的人研發(fā)經(jīng)驗是不一樣的。
人才的素質(zhì)屬于不可控因素,如果把這套技術(shù)能力進行沉淀,每個模型研發(fā)過程都能實現(xiàn)可追蹤,這樣就能讓做不好的人,通過學習,把事做好。
這樣做的另一個好處是,不會因為人才流失導致既有的模型失效。
所有公司都會面臨人員流動這個問題,一位優(yōu)秀員工離職之后,其模型很難復現(xiàn),因為別人不知道這個模型怎樣迭代才達到現(xiàn)有的精度,上下銜接很困難,費時費力。
但是在這個平臺上,就不會出現(xiàn)問題。模型訓練過程中所做的所有數(shù)據(jù)的標注、操作,全部都在這個平臺上,主要進行相關(guān)操作,全部流程都可以重復,不需要重新做。
在座如果有做研發(fā)管理的,肯定會感覺這個東西用起來非常不錯。
現(xiàn)在,云天勵飛內(nèi)部的研發(fā),除了一些非常高難度的,或者非要人工介入的算法研發(fā)(如人臉),其他的算法研發(fā)全部依賴于大規(guī)模算法開發(fā)平臺。也就是說基本全部不需要算法工程師去做,都是標注人員在做。
以大堂搬運貨物檢測案例為例,每個工程師大概開發(fā)成本50萬,一個月的時間差不多5萬塊錢的投入,但現(xiàn)在只需要1個標注人員,5-7天就可以做完從0到實用部署。
為什么能力稍微差一點,時間反而縮短了?
這就是流程化,所有模型的訓練只在一個平臺上完成。以前的方式,來來回回對接的成本太高,但在這個平臺上,點擊挖掘,自動尋找,再點標注,尋找標注人物,后臺人員標注好,再點訓練,全部就完成了,整個流程即使和非常有算法經(jīng)驗的工程師相比,這個平臺也有4倍以上的提升。
我們憑借這個平臺在深圳做了幾個項目,像龍華智能運算能力平臺。
這里面涉及的算法有上百個,公司不可能在短期內(nèi)招聘幾百個算法人員進行研發(fā),因為這套平臺當時還沒有做得完備,所以讓2個算法人員、10個標注人員,在6個月的時間把20多個算法開發(fā)全部完成了,成本也降低了很多。
為什么它需要這么多的算法?
這其實是整個城市管理思路的轉(zhuǎn)變:以前是巡視型管理,需要實地巡查,才能發(fā)現(xiàn)、處理;現(xiàn)在布置相關(guān)攝像頭,就能在后臺發(fā)現(xiàn),從而解決。
這種管理思路的轉(zhuǎn)變,需要大量算法技術(shù)能力的支撐。云天勵飛在龍崗算法倉做了一個項目,也是算法訓練與賦能平臺,這里面也有上百種算法的需求。
需要強調(diào)的是,這套研發(fā)平臺沒有犧牲模型的精度,不同的人群訓練這套模型沒有太大差別,因為在這個平臺里,可以通過主動學習算法,基于數(shù)據(jù)集做快速迭代,從而得到比較高的檢測精度。
最后提一點,云天勵飛為什么要建立這套平臺?
從行業(yè)看,視覺AI還處在拓荒階段,仍然是一片沙漠,沒有變成一片綠洲,只有等到它變成綠洲的時候,才能長出一顆顆參天大樹,長出許多AI企業(yè)。
城市治理對于算法的需求是成千上萬的,每個算法都靠有經(jīng)驗的人員去開發(fā),成本會非常高昂,因此云天勵飛開發(fā)了這套系統(tǒng),縮減成本的同時,加快AI應用的進程。
可以設想,未來的城市,有一張網(wǎng)絡可以檢測方方面面,所有的事件都可以在城市大腦里解決。
這背后的技術(shù)邏輯是,算法可以做智能調(diào)度。比如對著大海的攝像頭,不用把汽車檢測的算法集成到攝像頭上,當城市擁有一萬種算法時,可以在不同場景下,調(diào)度合適的算法,來解決問題。
云天勵飛的愿景是,通過知識圖譜和整個平臺的研發(fā),讓城市超腦實現(xiàn)自我進化,從而達到更高的智能化水平。
值得一提的是,云天勵飛的自進化城市智能體的思路,已經(jīng)被寫入深圳市政府工作報告中。
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