5G網(wǎng)絡導向下的人工智能平臺建設

張建磊　李盼盼　于海礁　成嵩　潘紫英　周春輝

摘要：在AI成為國家戰(zhàn)略的前提下，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展過程當中運營商網(wǎng)絡的建設環(huán)節(jié)需要進行技術(shù)改進，同時在規(guī)劃建設和維護方面面向市場需求做出調(diào)整。同時運營商的多個部門會圍繞生產(chǎn)經(jīng)營當中的熱點問題展開人工智能領域的新探索，考慮到網(wǎng)絡AI開發(fā)的難度比較大，所以運營商對于網(wǎng)絡AI的應用場景研究工作需要建立一個系統(tǒng)化的平臺，減少資源開發(fā)浪費問題，這正是5G網(wǎng)絡導向下的平臺建設方向。

關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡;人工智能;平臺建設

引言

人工智能平臺建設的核心在于夯實基礎，編制新一代人工智能規(guī)劃，加快人工智能和經(jīng)濟社會的深度融合，突出科技引領和系統(tǒng)布局的基本原則，把握關(guān)鍵技術(shù)層面的具體研究要求?，F(xiàn)階段的5G網(wǎng)絡導向下，人工智能平臺建設已經(jīng)處于更加高層次的水準，例如百度在自動駕駛方面，騰訊在醫(yī)療讀片方面，科大訊飛在語音識別方面都進行了深度探索。

1.人工智能平臺建設的開發(fā)現(xiàn)狀

人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，使得各個廠商都積極投入相當一部分的資金和精力，將其應用于AI的開發(fā)和研究過程當中，其中互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)扮演了非常重要的角色，互聯(lián)網(wǎng)AI開放平臺也成為了很多企業(yè)的標配。當前的互聯(lián)網(wǎng)三大巨頭企業(yè)百度，騰訊和阿里的AI開放平臺，顯然在內(nèi)容和資源上更加具有說服力和實力。

百度的AI開放平臺是最完整的AI生態(tài)體系，無論是開發(fā)平臺的能力配置還是行業(yè)應用層面，都能形成從線上到線下的一整套體系支持。騰訊AI開放平臺則依托實驗室和微信實驗室等，為AI應用提供了更加強大的技術(shù)支持和通用能力體系標準以基礎設施硬件為依托突出平臺功能。阿里云開放平臺則依托本身的服務器，從基礎應用到行業(yè)定制角度，形成了一套完善的AI應用標準。

除去這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)之外，一些通信設備的廠商和運營商也建立了相應的AI開放平臺，例如中國移動所設置的九天平臺和中國電信所打造的燈塔平臺，都有各自的網(wǎng)絡業(yè)務賦能目的在于提升網(wǎng)絡資源的利用率和平臺運維效率保障使用者的體驗。

2.人工智能平臺建設的具體架構(gòu)

2.1 資源層

資源層在整個平臺當中屬于計算基礎和數(shù)據(jù)基礎，整個功能架構(gòu)包括模型開發(fā)平臺和支持中心，能夠面向客戶需求和市場動態(tài)展開使用和運營完成數(shù)據(jù)集的整理，開發(fā)和模型的深度優(yōu)化。具體來看基礎資源層提供了足夠的數(shù)據(jù)挖掘和深度學習計算所需要的各類基礎設施，借助虛擬化和環(huán)境隔離等資源管理工具完成資源的分配和釋放，整個IT資源利用率達到最大化。而環(huán)境隔離模式應用之后，不同算法之間的沖突問題得到了有效解決，平臺數(shù)據(jù)和模型的安全度和算法所依賴的框架性能處于較好的水準。

2.2 模型層

模型層給AI開發(fā)提供了完整的可視化流程傳統(tǒng)的模型開發(fā)圍繞數(shù)據(jù)獲取和模型構(gòu)建等多個方面所展開，而模型開發(fā)層將底層的繁瑣細節(jié)全部屏蔽之后，給用戶提供了最需要關(guān)注并處理的數(shù)據(jù)和調(diào)整的參數(shù)信息，用戶可以將那些不需要的內(nèi)容全部篩選并剔除，留下用戶需要使用的信息。

以自動學習功能來看自動學習功能當中，讓用戶根據(jù)自己的需求提交訓練任務，并完成結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的分類和分析，從候選算法當中選出最合適的參數(shù)開展模型構(gòu)建。而可視化開發(fā)則提供了一個更加完整的算法應用流程，數(shù)據(jù)的預處理和缺失值的填充等各項工作都可以基于邏輯要求展開綜合配置。

配置完成之后，則涉及到專業(yè)的AI開發(fā)工作，包括對代碼的開發(fā)和運行環(huán)境的調(diào)試，基于算法開發(fā)需求，完成平臺的模型訓練。除去模型本身的模型封裝定義標準之外，還封裝了已經(jīng)訓練完成的其他調(diào)用腳本。

2.3 應用層

應用層是基于開發(fā)層的AI能力為基礎所設置的創(chuàng)新AI應用平臺，完成數(shù)據(jù)開發(fā)和界面定制開發(fā)等各項工作，為使用者提供了面向網(wǎng)絡的智慧運營體系。

2.4 平臺架構(gòu)層

平臺架構(gòu)是整個人工智能平臺建設的最關(guān)鍵組成部分，其主要的目的在于讓平臺能快速解決計算能力和數(shù)據(jù)處理方面的各項事務。從技術(shù)角度來看，可以劃分為平臺基礎技術(shù)、算法技術(shù)和模型技術(shù)等三個方面。

平臺基礎技術(shù)是搭建平臺的基礎，保障整個技術(shù)架構(gòu)當中包含資源調(diào)度和數(shù)據(jù)存儲等不同的子模塊，按照數(shù)據(jù)庫和結(jié)構(gòu)化業(yè)務數(shù)據(jù)的關(guān)系完成信息的部署，從而滿足平臺的擴展性和可用性的存儲需求。另外，基于虛擬化技術(shù)的實際要求，可以對算法模型訓練和開發(fā)當中需要的容器展開統(tǒng)一調(diào)度監(jiān)控，AI計算層在眾多機器學習模型上進行迭代訓練之后，用戶可按照特定的業(yè)務要求對模型展開優(yōu)化和調(diào)整。

在模型方面，平臺采用分布式的服務架構(gòu)，根據(jù)功能模塊將每個模塊獨立成為一個個微服務系統(tǒng)，為了避免故障引發(fā)級聯(lián)故障雪崩問題，每個微服務可以有相應的身份認證和安全控制要求，在服務器層面選擇了WAF等技術(shù)完成安全防御，更好地保證平臺的安全。

在算法優(yōu)化方面，人工智能的發(fā)展使得各類深度學習框架層次開始出現(xiàn)平臺需要應用多樣化的算法和框架，并且在開發(fā)訓練方面避免環(huán)境資源的負面影響，一方面保障模型優(yōu)化速度，另一方面保障平臺的高效性，便于以第三方平臺之間展開交流和互動。當然，如果用戶本身不具備AI基礎，也可以使用自動學習建模得到模型之后完成定制化服務。

3.結(jié)語

網(wǎng)絡AI平臺在5G網(wǎng)絡的幫助之下能夠發(fā)揮關(guān)鍵的作用，并且平臺上線之后可涵蓋網(wǎng)絡層面的智慧運營和客戶需求服務等多個維度。后續(xù)的工作當中應進一步解決更多客戶所需求的現(xiàn)實問題，全方位提高AI的服務能力和問題解決能力。

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