中国AI开源的新生力量！旷视“天元”深度学习框架全解读

在此背景下，旷视选择开源AI框架，不仅是对其解决算法无限性这一长期战略的探索，同时旷视作为目前国内开源企业中唯一以AI为主业的公司，也期望能够通过开源让更多的合作伙伴实现AI+转型，进一步推动AI技术的加速落地。

三、六年打磨，天元深度学习框架的前世今生

其实早在2014年，旷视就开始着手“天元”深度学习框架的研发，当时它的名字叫做MegEngine。

为了让MegEngine早日跟上公司业务的发展进度，研究人员不断加速优化和研发，成功在2015年年中实现了MegEngine与公司内部所有业务的接轨。当时，旷视所有业务线上的模型，都已全部更换成MegEngine训练出来的版本。

但MegEngine的发展并非一帆风顺。

2015年11月，谷歌TensorFlow的正式开源，对当时已逐渐走入稳定发展期的MegEngine带来了巨大冲击，几乎打乱了旷视自研框架的开发节奏。面对国外科技巨头的压力，自研框架的路子是坚持还是放弃，成为当时旷视内部一场激烈持久的讨论。

终于，在经过一次大规模的性能评测后，旷视的研究人员发现，当时刚开源的TensorFlow性能并不理想，比旷视的自研框架还要慢上10倍。

正是这一发现，让旷视更加坚定不移地踏上自研框架的道路，并一路狂飙突进，不断克服研发道路上的阻碍，相继研发了深度学习云计算平台MegCompute和数据管理平台MegData，与深度学习框架共同构成了AI生产力平台Brain++。

因此，Brain++是一个集算法、算力和数据为一体的AI底层平台，拥有数据处理、清洗、管理，以及大规模分布式训练和计算等能力，帮助旷视开发了大量部署于云端、移动端、边缘端等全计算平台的先进深度神经网络。

值得一提的是，在Brain++的数据、算法和算力三大核心架构中，最为核心开源了的深度学习框架天元MegEngine。

随着AI产业发展的浪潮越来越汹涌，为了进一步加速AI技术落地，给更多开发者和企业用户提供开发选择，旷视从2019年起决定开源Brain++最核心的深度学习框架MegEngine，并为它了一个全新的名字——天元。

“天元”意味着围棋中棋盘的正中心，也代表着古代数学概念中所有复杂方程式的基础，还是古代天文学中指代万物本源和开始的北极星。

“天元”这一名字的寓意背后，既表达了旷视希望MegEngine成为AI行业发展壮大的基石和重要组成部分，也透露出它之于旷视技术战略布局的最核心地位，是其AI宏图中最为关键和重要的底层基础设施。

在准备开源的一年时间里，旷视对MegEngine的整个框架进行了脱胎换骨般的基础性升级和改动，研究人员对框架的所有代码进行了梳理和重组，并引入了动静合一等新特性，同时还进一步打磨对外接口，使其更符合广大开发者们的使用习惯。

直至昨日，前后历时6年产业实践和工业验证的天元MegEngine，终于开源面世。

同时，旷视云服务业务资深副总裁赵立威在发布会上表示，旷视将面向高校师生、企业开发者逐步开放Brain++的核心能力，为企业用户提供AI生产全流程服务。

实际上，旷视的开源定位与大多数开源玩家的定位不太一样，最显著的差异在于旷视是目前所有AI开源公司中，唯一一家以AI为主业的公司。

“天元是为了工业级、研究院规模的研发机构而开发的算法研发基础组件。”旷视研究院高级技术总监田忠博谈到，天元所具备的训练推理一体化等核心特点，都是为了解决开发者现实研发过程中的痛点而存在。

至此，旷视天元MegEngine的AI开源宏图正朝着未来缓缓铺开。

四、五大架构+四大技术优势助力多产业AI化发展

历时6六年自主研发和打磨的天元深度学习框架到底是什么？

从架构上看，天元具体分为计算接口、图表示、优化与编译、运行时管理和计算内核五层。

若说谷歌TensorFlow采用利于部署的静态图更适用于工业界，而Facebook PyTorch采用灵活且方便调试的动态图更适合学术科研。那么旷视的天元则在兼具了双方特性的过程中，找到了一个的平衡点。

“天元是一个训练和推理在同一个框架、同一个体系内完整支持的设计。”田忠博谈到，天元从实际问题出发，提供了许多深度学习和AI落地问题的解决方案。
基于这些创新性的框架设计，天元深度学习框架拥有推理训练一体化、动静合一、兼容并包和灵活高效四大优势。

1、训练推理一体化

天元既能够支持开发者进行算法训练，同时其训练得到的模型，还可以直接用于产品的推理和封装，无需进行多余的模型转换。这极大地简化了算法开发流程，实现速度和精度的无损迁移。

与此同时，天元在模型部署时还能够自动优化模型，自动帮助开发者删除冗余代码。

2、动静合一

天元将动态图的简单灵活，与静态图的高性能优势进行整合，能在充分利用动态图模型训练优势的同时，通过动静态一键转换功能，以静态图的形式完成生产和部署。

此外，天元还支持动静态的混合编程，进一步提高其灵活性。

3、兼容并包

天元部署了Pythonic的API和PyTorch Module功能，支持模型直接导入，进一步降低框架迁移的入门门槛和学习成本。

同时，它内置高性能计算机视觉算子和算法，能够深度优化计算机视觉相关模型训练和应用。

4、灵活高效

在部署方面，天元拥有多平台多设备适应能力，其内置算子能够在推理或生产环境中充分利用多核优势，灵活调用设备算力，十分适用于大模型算法训练。

（编辑：555手机网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!