人工智能计算：推动科学和工业发展的数学工具

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2023-08-23 16:54:42

算盘、六分仪、算尺和计算机等数学工具见证了人类的进步史。这些数学工具帮助人们往来贸易、征服大海，并提高了人们的认知与生活质量。如今，人工智能（AI）计算成为了最新的数学工具，正推动着科学和工业的发展。

AI计算是机器学习系统和软件所做的工作，它可以对海量的数据进行筛选，从中获得有洞察的信息并生成新的能力。

我们如今生活在一个数据时代，因此，AI计算是这个时代的革命性技术，它能够找到人类无法找到的规律。例如，美国运通使用AI计算来检测每年数十亿次信用卡交易中的欺诈行为；医生使用AI计算来寻找肿瘤，并在无数医疗影像中发现细微的异常情况。

在介绍众多AI计算用例前，我们先来了解一下它是如何运作的。AI计算的三个步骤是：

提取/转换/加载（ETL）：用户需要整理和准备数据集，这项工作现在可以通过Apache Spark 3.0在NVIDIA GPU上加速进行。
训练：数据科学家会选择或设计最适合其应用的AI模型，一些公司会从头开始设计并训练自己的模型。
推理：公司会通过他们的模型来筛选数据，AI将会在这个步骤中提供可行的洞察与见解。

这三个步骤需要消耗很多精力，但好在每个人在各种帮助下都能够使用AI计算。例如，NVIDIA TAO工具套件可以使用迁移学习将三个步骤简化为一个，这种方法不需要大型数据集就能为新的应用定制现有的AI模型。除此之外，NVIDIA LaunchPad还为用户提供了各种模型部署用例的实践培训。

AI模型被称为神经网络，其灵感来自于人类大脑内部的网状构造。这些AI模型展开后看起来就像是由多层线性代数方程组成的数学“千层面”。深度学习作为目前最流行的一种AI形式，得名就是因为它由许多这样的‘层’组成。

许多公司通过在NVIDIA Omniverse中创建AI数字孪生工厂来提高工厂的效率，宝马集团也是其中之一。AI计算还被应用在银行、零售、邮局、电信、交通运输和能源网络等多个领域。如今，AI计算技术不断开拓新应用，研究者正在开发更新、更强大的方法。

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