AI框架发展白皮书（2022年）
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2022-05-10 17:21
AI 框架是 AI 算法模型设计、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。
2022年2月26日，WAIC2022上海人工智能开发者大会，中国信息通信研究院发布了《AI框架发展白皮书（2022年）》。
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AI 框架的发展大致可以分为四个阶段，分别为萌芽阶段（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）。其发展脉络与人工智能，特别是神经网络技术的异峰突起有非常紧密的联系。
萌芽阶段：AI 框架并不完善，开发者不得不进行大量基础的工作，例如手写反向传播、搭建网络结构、自行设计优化器等。
成长阶段：出现了 Caffe、Chainer 和 Theano 等具有代表性的早期 AI 框架，帮助开发者方便地建立复杂的深度神经网络模型，如 CNN、RNN、LSTM 等。不仅如此，这些框架还支持多 GPU 训练，让开展更大、更深的模型训练成为可能。
经过激烈的竞争后，最终形成了两大阵营，TensorFlow 和PyTorch 双头垄断。2019 年，Chainer 团队将他们的开发工作转移到PyTorch；Microsoft 停止了 CNTK 框架的积极开发，部分团队成员转而支持 PyTorch；Keras 被 TensorFlow 收编，并在 TensorFlow2.0版本中成为其高级 API 之一。
深化阶段：AI 框架正向着全场景支持、超大规模AI、安全可信等技术特性深化探索，不断实现新的突破。
根据技术所处环节及定位，当前主流 AI 框架的核心技术可分为基础层、组件层和生态层。
白皮书涵盖AI框架的概念内涵、演进历程、技术体系，通过梳理总结当前AI框架发展现状，研判AI框架技术发展趋势，并对AI框架发展提出展望与路径建议。
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