本书的内容及特点可以简要概括为以下几点。 第一,兼顾前沿与经典,带领读者进行启发式思考。本书总结与剖析前沿的系统和人工智能相结合的研究与工程工作,包括Systems for AI和AI for Systems,帮助读者更好地寻找、定义有意义的系统研究与工程问题。同时兼顾系统经典问题,从时间跨度上让读者感受经典系统问题与方法久经考验的魅力。本书既介绍了人工智能系统领域解决方法和优化,又阐述了系统问题的抽象和定义,希望可以启发读者思考,鼓励读者开展新的系统研究与工程工作。 第二,做中学。通过穿插于书中的练习实验,并通过操作及应用主流的框架、平台、工具等,鼓励读者动手实现、实际优化,而不仅仅是停留在理论层面或只了解工具的使用方法,进而提高解决实际问题的能力。本书不仅介绍了业界主流的人工智能系统研究工作,还借助了来自微软亚洲研究院的研究员和工程师在人工智能和计算机系统交叉领域的研究成果、开源系统与实践经验。 第三,体系化。本书围绕深度学习系统全栈进行阐述,同时涵盖深度学习系统的设计原则、工作综述、方法论和工程实践等。通过问题与场景导向,打破计算机子领域界限,各章节涉及计算机、软件工程、人工智能
內容簡介:
近年来人工智能特别是深度学习技术得到了飞速发展,这背后离不开计算机硬件和软件系统的不断进步。在可见的未来,人工智能技术的发展仍将依赖于计算机系统和人工智能相结合的共同创新模式。本书介绍了前沿的系统和人工智能相结合的研究工作,包括AI for Systems和Systems for AI,以帮助读者更好地寻找和定义有意义的研究问题。同时,本书从系统研究的角度出发设计实验课程,通过操作和应用主流及最新的框架、平台和工具来鼓励读者动手实现和优化系统模块,以提高解决实际问题的能力,而不仅仅是了解工具使用。 本书主要面向相关领域的本科生、研究生、教师、工程师和研究员,帮助他们完整地了解支持深度学习的计算机系统架构,并通过解决实际问题来学习深度学习完整生命周期下的系统设计。
近年来,人工智能特别是深度学习技术飞速发展,在自然语言处理、计算机视觉、语音识别、广告与游戏等领域应用广泛,其中大语言模型、多模态更是取得了突破性进展。算法、模型突破的背后离不开计算机硬件提供的大规模算力和高质量的海量数据,如何衔接三者以完成模型的训练与推理则依赖于系统的支撑与优化。在可见的未来,人工智能技术的发展仍将依赖系统和人工智能模型相结合的共同创新模式。需要注意的是,系统正以更大的规模和更高的复杂度赋能和支持人工智能模型与应用的创新与演化,这背后不仅需要开发与设计更多的新系统(Systems for AI),还需要系统性的思维和方法论进行人工智能研发全生命周期的指导。与此同时,人工智能模型作为工具或核心算法也在逐渐为复杂系统设计提供支持(AI for Systems)。 我们注意到,当前的大部分人工智能相关图书,特别是深度学习和机器学习领域的图书,主要集中在讲解人工智能理论、模型、算法或应用方面,与人工智能系统相关的图书并不多见。我们希望本书能填补人工智能系统领域的空白,以更加体系化和普适化的方式介绍相关内容,从而共同促进人工智能算法与系统领域交叉人才的培养。本书创作的初衷是帮助读者完整地了解人工智能系统,特别是深度学习系统的设计,并通过学习剖析实际问题和经典案例,掌握深度学习模型研发完整生命周期下的工程实践。本书的内容及特点可以简要概括为以下几点。 第一,兼顾前沿与经典,带领读者进行启发式思考。本书总结与剖析前沿的系统和人工智能相结合的研究与工程工作,包括Systems for AI和AI for Systems,帮助读者更好地寻找、定义有意义的系统研究与工程问题。同时兼顾系统经典问题,从时间跨度上让读者感受经典系统问题与方法久经考验的魅力。本书既介绍了人工智能系统领域解决方法和优化,又阐述了系统问题的抽象和定义,希望可以启发读者思考,鼓励读者开展新的系统研究与工程工作。 第二,做中学。通过穿插于书中的练习实验,并通过操作及应用主流的框架、平台、工具等,鼓励读者动手实现、实际优化,而不仅仅是停留在理论层面或只了解工具的使用方法,进而提高解决实际问题的能力。本书不仅介绍了业界主流的人工智能系统研究工作,还借助了来自微软亚洲研究院的研究员和工程师在人工智能和计算机系统交叉领域的研究成果、开源系统与实践经验。 第三,体系化。本书围绕深度学习系统全栈进行阐述,同时涵盖深度学习系统的设计原则、工作综述、方法论和工程实践等。通过问题与场景导向,打破计算机子领域界限,各章节涉及计算机、软件工程、人工智能等多学科知识点,让读者能够更加熟悉计算机系统子领域之间的关系,形成跨算法系统和软硬件栈的视角。 本书的读者对象为相关领域的本科生、研究生、教师、工程师和研究员。我们不断优化内容安排,加入了前沿和面向教学的高级内容,力求满足更多读者的不同需求。希望本书可以为读者提供启发与引导,也希望读者可以在书中找到自己所需的知识与方法。为了便于阅读和学习本书的内容,建议读者先学习以下前置知识,包括C/C++/Python、计算机体系结构、数据结构与算法、操作系统、编译原理、计算机网络等。 本书依托于微软亚洲研究院开源的人工智能系统课程相关内容,欢迎访问人工智能系统课程社区(AISystem)、人工智能教育与共建社区(AIEDU)的基础教程模块以获取更多学习内容、实验、代码和素材。人工智能系统课程社区网址为http://github.com/microsoft/AISystem。人工智能教育与共建社区网址为http://github.com/microsoft/aiedu。 本书的各章内容分别由以下作者撰写:第1、7、8章(高彦杰)、第2章(胡晓武)、第3章(曹莹)、第4和5章(薛继龙)、第6章(苗又山)、第9章(张权路)、第10章(薛卉)、第11章(曹士杰,刘剑毅)、第12章(谢佩辰,张宪)、第13章(梁傑然、闫宇、曹士杰)。 在本书的编写过程中,我们得到了微软亚洲研究院、西安交通大学的诸多领导、同事和朋友的支持与帮助,在此表示感谢。