世间有一种软件，名叫“深度学习框架”。 在人工智能的江湖，常听人言：得框架者，得天下。 多年以前，一面画着大G的大旗在高处飘扬，美国谷歌公司的深度学习框架占据大半江山。万万没有想到，一场大风暴来了。
2018 年，脸书公司“同款”对标产品把一款前辈产品吸纳进来，联剑并肩，威力大增。一年后，火力全开，专拣敌人的罅隙进攻。连冲数剑，杀开一个缺口，有守有攻，看看就可闯出。放眼学术圈，更是独领风骚，顶级学术会议的胜利快报像雪片一样飞来。
小心低头，王冠易掉，谷歌框架的王者时代，结束了。 历史总是吊诡，一些无名之处会发生极为有名的战役。战事残酷而隐秘，高深晦涩的技术仿佛咒语，牢牢挡住人们的视线。 美国白宫《2019年国家人工智能研发战略规划》报告中，美国将中国视为人工智能主要对手，进行了深刻观察。 “中国人工智能发展势头很猛。” 这话猛一听，真让人高兴。
后半句是个打击：“中国人工智能缺点亦十分明显，硬件、算法、人才……人工智能框架创新能力薄弱。” “硬件” “人才”……这题我会，这题我会，“框架”是个啥？ 假如人工智能深度学习是太平洋上的一个岛屿，算法是岛上茂盛的植被，框架和芯片则是地质结构，算法建在框架和芯片之上。 深度学习框架，头顶两个光环亮闪闪，第一个，基础软件。 几乎所有的深度学习开发者，都要用深度学习框架。几乎所有的深度学习算法和应用，都是用其实现的。 作为一种复杂基础软件，有这样一条原则：极少数人“造”轮子，大部分人“用”轮子。
框架研发门槛高不可攀，本质上，这类产品是大型科技企业才“配”拥有的基础设施，小门小户造不起。 多说一句，打败围棋大师李世石的人工智能阿法狗（AlphaGo）听过吧，框架也是其背后的底层技术。 谷歌科学家的凡尔赛是：“我们让阿法狗更顺畅”。
（一）上半场：美国科技大厂的豪门恩怨 简单地说，深度学习框架=深度学习操作系统。 世间最流行的两个深度学习框架，谷歌公司的TensorFlow和脸书公司的PyTorch。
开发者压力山大，需要“精通”这两个，或至少“熟练”其中一个，甚至，“辅修”第三个框架，“选修”第四个。 谷歌与脸书，作为美国科技企业，其框架产品的流行度，像极了可口可乐和百事可乐。 快乐肥宅水统治世界，兵家必争之地必属枭雄。大型科技企业想尽一切办法取得技术上的领先优势，深度学习框架不会错过，也无法绕过。 算法突破、数据爆发、算力增长的“铁人三项”支撑了AI的浪潮，唯一能将“铁人”整合的系统软件，是深度学习框架。
它好比底座，对下，完成对底层硬件的调度；对上，支持模型搭建。
人工智能的一堆新玩（算）意（法）：人脸识别、图像分类、图像检测与分割、语音识别、广告推荐、GAN、强化学习等等，被封装在软件框架里。 封装，不是封印。 孙悟空冲着框架大喊：“人工智能，叫你一声，敢答应吗？”Siri（用机械女声回答）：穿豹纹超短裙的那位，你有事找我？ 一般来说，只有超大型科技企业才能支撑“操作系统”的开发。 深度学习的“操作系统”萌芽于高等学府，但早期工业雏形出现在美国科技豪门，是大公司竞争的舞台，也是全球计算机技术精英群体，最精锐部队的角逐。
使用全国通用感叹词：“卧槽，深度学习框架是硬科技。” 把全球AI顶级精英俱乐部的会员分成两类：一类是原创AI算法的发明者， 一类是AI框架的发明者。 前一类是加钱阅读的部分，后一类是本文的重点。 请大家记住这些名字，因为这些“精神小伙”，对深度学习框架的发展至关重要。
现任阿里巴巴技术副总裁贾扬清，浙江绍兴人，从初中三年级开始接触电脑，他一直觉得自己学编程挺晚的。 2002年是他高考那一年，浙江省是高考界的领跑者，清华大学计算机系的分数线很高，他去了清华自动化系。
在科学界，瑞士是物理和数学领域的领跑者。也在2002年，瑞士戴尔莫尔感知人工智能（Idiap）研究所诞生了第一个机器学习库Torch。 欧洲最高山脉阿尔卑斯山的雪顶千年不化，山脚下的瑞士名城马蒂尼（Martigny），既是登山爱好者的天堂，又是葡萄酒产区。 这是个做学术的好地方，自1991年以来，这里的研究所就是全球人工智能和认知智能领域的领导者之一。 机器学习库Torch，出自“葡萄酒产区”研究所的一份研究报告（三位作者分别是：Ronan Collobert、Samy Bengio、Johnny Mariéthoz）。
其中一位作者姓本吉奥（Bengio），没错，这位眉毛粗粗的科学家，就是深度学习三巨头之一，约舒亚·本吉奥（Yoshua Bengio）的兄弟。
2007年他跳槽去了谷歌。 Torch意为火把，成为框架旷野的第一颗火种。 “库”（Library）是一系列事先编写好的代码集合，在编程中调用，可以减少重复工作。 加拿大蒙特利尔大学的深度学习框架的开发，始于2007年，Theano是行业祖师爷。
框架和图灵奖获得者颇有渊源，约舒亚·本吉奥（Yoshua Bengio）和伊恩·古德费洛（Ian Goodfellow）都有参与Theano。 库和框架的不同之处，在于境界。
库是兵器库，框架则是一套武林绝学的世界观，程序员在这个世界观的约束下去练（编）拳（程）法（序），结果被框架所调用。框架接管了程序的主控制流。 反正，框架比库厉害多了。 有了框架，才能做到只关注算法的原理和逻辑，不用去费事搞定底层系统、工程的事。生命短暂，都想走捷径。话不能这么说，都996了，生产队里的驴也得歇歇。 转眼间，贾扬清已经在美国加州大学伯克利分校攻读博士学位。也是在此期间，他开启了计算机视觉的相关研究。
那时候，他常被一个问题困扰：怎样训练和设计深度学习的网络？为此，贾扬清想造一个通用工具。 著名的Caffe框架的发音和“咖啡”相似，是“快速特征提取的卷积框架”论文的英文简称。巧合的是，这个框架像咖啡一样流行。 这是贾扬清第一个C++项目，多年以后，他在阿里巴巴回忆：“最开始的时候没有测试，代码纠错（Debug）成了最痛苦的事。” 2013年的Caffe框架是他的成名之作。在工业场景的计算机视觉系统上，Caffe 稳健快速，是无可争议的王者。
这一年，Parameter Server（参数服务器）的两位著名教授走向台前，邢波（Eric Xing）教授和Alex Smola教授，现在两位均在美国卡内基梅隆大学（CMU）任教。 参数服务器是个编程框架，也支持其他AI算法，对深度学习框架有重要影响。 高校实验室善于技术创新，深度学习框架的很多精髓创意源于此地。但是，深度学习框架复杂性高、工程量极大，长期负责复杂产品，高校并不擅长。 事实也证明，多年后，高校出生的深度学习框架，都以某种方式“进入”企业，或者被企业赶超了。 嗅觉敏锐者，业已出发。 2015年11月，TensorFlow开源，由谷歌大脑团队开发。谷歌的搜索、油管、广告、地图、街景和翻译的背后，都有其身影。
