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2023·CANN训练营第一季升腾AI入门课（TensorFlow）笔记分享

一、升腾AI全栈架构解析升腾AI全栈分为四个核心层次，各层次协同实现高效AI计算：应用使能层：提供模型部署所需的硬件、API、SDK、部署平台及模型库，例如升腾模型库包含预训练模型和工具链，支持快速部署。AI框架层：支持主流训练框架，如华为MindSpore、TensorFlow、PyTorch等，用户可选择熟悉框架开发模型。异构计算架构层：通过CANN（Compute Architecture for Neural Networks）实现上层框架的调用加速，兼容多种AI框架并在硬件层优化性能。计算硬件层：基于“达芬奇架构”的升腾AI处理器（如升腾910）提供底层算力支持，是全栈性能的基础。图：升腾AI全栈架构分层示意图

二、异构计算架构CANN的核心功能CANN是华为针对AI场景设计的异构计算架构，通过多层次编程接口支持全场景、低门槛、高性能的AI应用开发，其核心组件包括：升腾计算语言接口（AscendCL）：封装底层计算服务，提供设备管理、流管理、内存管理、算子加载与执行等API库，简化开发流程。升腾计算服务层：包含神经网络库（NN库）、线性代数计算库（BLAS）等优化库，以及算子调优、子图调优、模型压缩等调优引擎。升腾计算编译引擎：图编译器将中间表达（IR）的计算图编译为NPU可执行模型；TBE算子开发工具支持自定义算子开发。升腾计算执行引擎：提供运行时库（内存分配、模型管理）、图执行器、数字视觉预处理（DVPP）、AI预处理（AIPP）及华为集合通信库（HCCL）。升腾计算基础层：提供共享虚拟内存（SVM）、设备虚拟化（VM）、主机-设备通信（HDC）等基础服务。

三、AscendCL的优势与应用场景优势：高度抽象：统一算子编译、加载、执行的API，减少API数量，降低开发繁琐度。向后兼容：软件升级后，旧版本编译的程序仍可运行。零感知芯片：一套接口适配多款升腾处理器，无需修改代码。应用场景：开发应用：直接调用AscendCL接口开发图片分类、目标识别等应用。第三方框架调用：通过框架（如TensorFlow）调用AscendCL，利用升腾算力。第三方lib库开发：封装AscendCL能力，提供运行管理、资源管理等库。

四、TensorFlow模型迁移与训练1. 模型迁移的必要性TensorFlow等非MindSpore框架的模型需通过CANN的Plugin适配层转换，才能高效运行在升腾910 AI处理器上。CANN支持MindSpore、TensorFlow、PyTorch等主流框架，迁移代价低

2. 迁移方式对比自动迁移：工具：Ascend平台提供的TensorFlow 1.15网络迁移工具，扫描AST语法树分析API支持度，自动生成适配脚本。路径：工具位于“tfplugin安装目录/tfplugin/latest/python/site-packages/npu_bridge/convert_tf2npu/”，或从升腾社区下载。限制：原始脚本需在GPU/CPU上跑通且精度收敛。仅支持TensorFlow 1.15官方API和Horovod官方API，不支持原生Keras、CuPy等第三方API。不支持float64/complex64/complex128/DT_VARIANT数据类型及动态shape网络。操作流程：安装依赖：pip3 install pandas xlrd==1.2.0 openpyxl tkintertable google_pasta。执行迁移：Linux下运行python3 main.py -i /root/models/official/resnet，Windows下运行python3 main_win.py。手工迁移：Estimator API迁移要点：数据预处理：创建输入函数input_fn。模型构建：定义模型函数model_fn。运行配置：实例化Estimator并传入RunConfig参数。执行训练：调用Estimator.train()进行固定步数训练。适配升腾处理器：需手动修改不支持的API，参考文档逐一调整。总结：升腾AI全栈通过分层架构与CANN异构计算支持，实现了TensorFlow等框架的高效迁移与训练。自动迁移工具可大幅降低开发成本，手工迁移则适用于繁琐场景。开发者可根据需求选择合适方式，快速利用升腾910的澎湃算力。

3.中国市场上的AI智能平台

中国市场上的AI智能平台众多，覆盖从通用AI到专业领域的各种需求。以下是一些主要平台及其特点的详尽介绍：

一、通用AI平台百度飞桨（PaddlePaddle）：中国领先的开源深度学习平台，支持模型训练、开发和部署，为企业和个人开发者提供全面的AI解决方案。华为升腾AI：提供软硬件一体化解决方案，适用于人工智能计算和模型部署，助力企业快速构建AI应用。腾讯云TI平台：提供机器学习、自然语言处理、图像识别等多种AI服务，集成微信生态，方便企业快速接入和应用。阿里云机器学习平台（PAI）：专注大数据和AI算法训练，适用于企业智能化转型，助力企业实现数据驱动的业务增长。讯飞AI：以语音识别和自然语言处理见长，提供教育、医疗、客服等行业解决方案，为企业带来智能化升级。

二、文案和内容创作平台文心一言：百度推出的大语言模型平台，可生成文案、回答问题、辅助创意写作，提升内容创作效率和质量。小冰框架：专注创意领域，支持AI绘画、AI诗歌、AI音乐创作等，为艺术家和创作者提供新的灵感来源。火山引擎（字节跳动）：支持内容生成、智能分发以及大数据处理，适合短视频与营销内容创作，助力企业实现精准营销。

三、图像生成与设计平台魔搭创意（MAD Creative）：腾讯推出的AI图像生成平台，用于海报、插画设计，提升设计效率和创意水平。文心大模型图像生成：百度飞桨支持的生成式AI工具，适合广告、插画和创意场景，为企业带来丰腴的视觉体验。优图实验室（腾讯）：提供图像识别和生成服务，可用于品牌营销或图像处理，助力企业实现精准营销和品牌形象提升。

四、编程与代码生成平台灵犀编程助手：阿里推出的智能编程辅助工具，支持代码自动补全与优化，提升编程效率和代码质量。百度AI Studio：一站式AI开发平台，支持从模型训练到代码生成，为开发者提供全面的AI开发支持。CodeGeeX：由清华大学和智源研究院开发的大规模代码生成模型，支持多语言编程，助力开发者快速构建AI应用。

五、数据分析与商业智能平台GrowingIO：专注数据分析与用户行为洞察，为企业提供增长决策支持，助力企业实现数据驱动的业务增长。DataWorks：阿里巴巴推出的智能数据分析平台，适合大数据管理与洞察，为企业带来全面的数据分析和洞察能力。美云智数：聚焦工业大数据分析，提供全链路智能化管理服务，助力企业实现智能制造和数字化转型。六、语音和对话生成平台讯飞AI语音：提供语音识别、语音合成和智能对话功能，是语音技术的行业领导者，为企业带来智能化的语音交互体验。百度智能小度：智能语音助手，覆盖智能家居、汽车和客服场景，为用户提供便捷的语音交互服务。阿里小蜜：提供智能客服、语音交互等功能，支持多语言，为企业带来智能化的客户服务体验。七、教育与学习平台AI学堂（讯飞）：提供个性化教育方案，包括语音评测、学情分析和智能批改，助力教育机构实现智能化教学。网易有道AI：支持智能翻译、作文批改、口语练习等功能，为学生提供全面的学习支持。学霸君AI：聚焦K12教育，支持拍照搜题、语音答疑，为学生提供便捷的学习辅导服务。八、图像与视频处理平台剪映AI：字节跳动旗下的智能视频编辑工具，支持字幕生成、智能剪辑等，提升视频编辑效率和质量。美图AI：提供图片处理、风格化滤镜和AI特效功能，为用户带来丰腴的图像处理体验。腾讯智能影像实验室：专注高端视频处理与AI生成技术，适合影视制作，为影视行业带来智能化的制作和后期处理服务。九、自动化与效率提升平台钉钉智能办公：阿里旗下的智能协作平台，支持智能排程、会议纪要等，提升团队协作效率和办公效率。飞书AI助手：提供智能翻译、文档优化和任务管理功能，助力企业实现高效协作和智能化管理。网易七鱼：提供AI驱动的客服与工单管理解决方案，为企业带来智能化的客户服务和管理体验。十、专业领域工具商汤SenseTime：在计算机视觉领域表现出色，应用于零售、医疗、城市管理等领域，为企业提供智能化的视觉解决方案。深兰科技：主要覆盖无人驾驶、智能安防、智能零售等领域，为企业提供全方位的智能化服务。旷视科技（Megvii）：提供人脸识别、物体识别等AI解决方案，广泛应用于安防和金融等领域，为企业带来智能化的安全和管理服务。此外，还有一些特色小工具如腾讯文档AI助手、哔哩哔哩视频AI和天眼查AI等，分别提供内容生成、智能表格优化、自动生成字幕和推荐视频标签以及帮助企业快速生成商业数据分析报告等功能，进一步丰腴了中国市场上的AI智能平台生态。

4.升腾910b2的驱动

升腾910B2的驱动主要需通过华为官方渠道获取，需匹配对应操作系统与升腾AI计算软件栈版本，安装前需确认硬件兼容性与系统环境要求。

一、驱动获取渠道1