【AI系统】AI 框架基础介绍

简介: 本文介绍了AI算法、神经网络及其应用,解释了为何神经网络需要训练及AI框架的作用。通过解析深度学习的数学原理与反向求导算法,阐述了AI框架如何作为模型设计、训练和验证的标准工具,支持算法封装、数据调用及计算资源管理,强调了AI框架的发展历程和技术迭代。

什么是 AI 算法?什么是神经网络?神经网络有什么用?为什么神经网络需要训练?什么是模型?AI 框架有什么用?AI 框架能解决什么问题?

上面的几个问题其实还挺有挑战的,也是本文需要回答的一个问题。下面来对一些基础概念进程澄清:首先深度学习是机器学习研究领域中的一种范式,而深度学习的概念源于对人工神经网络的研究,很多深度学习算法都使用神经网络进行表示,因为神经网络的性能精度和通用效果都非常好,于是业界习惯性地把深度学习算法等同于 AI。

image

AI 框架基础介绍

在 AI 框架基础系列里面,将会先介绍神经网络和深度学习的基本概念,了解深度学习、神经网络、 AI 多个新名词和新概念之间的种种关联关系。简单而言,而深度学习是通过函数逼近来解析神经网络的数学原理,通过反向求导算法来求解神经网络中参数的偏导,从而迭代地求解神经网络中的最优值。不过上面的叙述还是有点难以理解复杂的数学原理,因此在 AI 框架作用中的深度学习基础,将会深入浅出地介绍介绍深度学习的基础。

有了深度学习的基础之后,就能够比较好地理解 AI 框架的实际作用,即作为 AI 算法(深度学习算法)的模型设计、训练和验证的一套标准接口、特性库和工具包,集成了算法的封装、数据的调用以及计算资源的使用,同时面向开发者提供了开发界面和高效的执行平台,是现阶段 AI 算法开发的必备工具。

有了对深度学习的认识、对 AI 框架作用的认识,自然就理解 AI 框架的目的和为什么目前国内厂商,无论是华为昇腾构建 MindSpore、百度打造飞桨 PaddlePaddle、之江实验室联合一流科技开发的 OneFlow,包括商汤、旷视都推出自己的自研 AI 框架了。

可是 AI 的框架发展并不顺利,从萌芽阶段(2000 年初期)、 成长阶段(2012~2014 年)、稳定阶段(2015 年~2019 年)、深化阶段(2020 年以后)。其发展脉络与 AI ,特别是神经网络技术的异峰突起有非常紧密的联系。中间又经历了三代框架,这里面提到的 AI 框架三代并不是以时间为维度,更多的是以技术为区分维度,通过不同的技术手段走过三代技术框架,从而使得 AI 框架慢慢走向成熟。

截至目前为止,国际主流的 AI 框架(PyTorch、TensorFlow 等)基本均已经实现动态图开发、静态图部署的编程范式,具备动静态图转换的能力,不过基于开发效率考虑,动态图与静态图的转换与统一需要持续迭代优化。

上面提到的编程范式主要是跟开发者的编程习惯和编程方式息息相关。实际上,编程范型、编程范式或程式设计法(Programming paradigm),是指软件工程中的一类典型的编程风格。

常见的编程范型有:函数式编程、指令式编程、过程式编程、面向对象编程等等。编程范型提供并决定了程序员对程序执行的看法,而 AI 框架的编程范式目前主要集中在声明式编程与命令式编程两种之间。

目录
相关文章
|
2月前
|
人工智能 监控 安全
提效40%?揭秘AI驱动的支付方式“一键接入”系统
本项目构建AI驱动的研发提效系统,通过Qwen Coder与MCP工具链协同,实现跨境支付渠道接入的自动化闭环。采用多智能体协作模式,结合结构化Prompt、任务拆解、流程管控与安全约束,显著提升研发效率与交付质量,探索大模型在复杂业务场景下的高采纳率编码实践。
460 26
提效40%?揭秘AI驱动的支付方式“一键接入”系统
|
2月前
|
人工智能 自然语言处理 前端开发
最佳实践2:用通义灵码以自然语言交互实现 AI 高考志愿填报系统
本项目旨在通过自然语言交互,结合通义千问AI模型,构建一个智能高考志愿填报系统。利用Vue3与Python,实现信息采集、AI推荐、专业详情展示及数据存储功能,支持响应式设计与Supabase数据库集成,助力考生精准择校选专业。(239字)
333 12
|
2月前
|
存储 人工智能 搜索推荐
LangGraph 记忆系统实战:反馈循环 + 动态 Prompt 让 AI 持续学习
本文介绍基于LangGraph构建的双层记忆系统,通过短期与长期记忆协同,实现AI代理的持续学习。短期记忆管理会话内上下文,长期记忆跨会话存储用户偏好与决策,结合人机协作反馈循环,动态更新提示词,使代理具备个性化响应与行为进化能力。
530 10
LangGraph 记忆系统实战:反馈循环 + 动态 Prompt 让 AI 持续学习
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 JSON
PHP从0到1实现 AI 智能体系统并且训练知识库资料
本文详解如何用PHP从0到1构建AI智能体,涵盖提示词设计、记忆管理、知识库集成与反馈优化四大核心训练维度,结合实战案例与系统架构,助你打造懂业务、会进化的专属AI助手。
295 6
|
2月前
|
人工智能 JSON 安全
Claude Code插件系统:重塑AI辅助编程的工作流
Anthropic为Claude Code推出插件系统与市场,支持斜杠命令、子代理、MCP服务器等功能模块,实现工作流自动化与团队协作标准化。开发者可封装常用工具或知识为插件,一键共享复用,构建个性化AI编程环境,推动AI助手从工具迈向生态化平台。
521 1
|
2月前
|
存储 人工智能 自然语言处理
拔俗AI产投公司档案管理系统:让数据资产 “活” 起来的智能助手
AI产投档案管理系统通过NLP、知识图谱与加密技术,实现档案智能分类、秒级检索与数据关联分析,破解传统人工管理效率低、数据孤岛难题,助力投资决策提效与数据资产化,推动AI产投数字化转型。
|
2月前
|
人工智能 算法 数据安全/隐私保护
拔俗AI多模态心理风险预警系统:用科技守护心理健康的第一道防线
AI多模态心理风险预警系统通过语音、文本、表情与行为数据,智能识别抑郁、焦虑等心理风险,实现早期干预。融合多源信息,提升准确率,广泛应用于校园、企业,助力心理健康服务从“被动响应”转向“主动预防”,为心灵筑起智能防线。(238字)
|
2月前
|
人工智能 搜索推荐 Cloud Native
拔俗AI助教系统:教师的"超级教学秘书",让每堂课都精准高效
备课到深夜、批改作业如山?阿里云原生AI助教系统,化身“超级教学秘书”,智能备课、实时学情分析、自动批改、精准辅导,为教师减负增效。让课堂从经验驱动转向数据驱动,每位学生都被看见,教育更有温度。
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 监控
拔俗AI智能营运分析助手软件系统:企业决策的"数据军师",让经营从"拍脑袋"变"精准导航"
AI智能营运分析助手打破数据孤岛,实时整合ERP、CRM等系统数据,自动生成报表、智能预警与可视化决策建议,助力企业从“经验驱动”迈向“数据驱动”,提升决策效率,降低运营成本,精准把握市场先机。(238字)
|
2月前
|
存储 人工智能 自然语言处理
拔俗AI自动化评价分析系统:让数据说话,让决策更智能
在用户体验为核心的时代,传统评价分析面临效率低、洞察浅等痛点。本文基于阿里云AI与大数据技术,构建“数据-算法-应用”三层智能分析体系,实现多源数据实时接入、情感与主题精准识别、跨模态融合分析及实时预警,助力企业提升运营效率、加速产品迭代、优化服务质量,并已在头部电商平台成功落地,显著提升用户满意度与商业转化。