不過,圖深度學習的瓶頸即將被打破。華為云計劃9月推出的一站式AI開發平臺ModelArts多個關鍵新特性中,將新增圖深度學習功能。ModelArt聯合圖引擎打造的“圖神經網絡”,讓圖深度學習真正落地,加速實現普惠AI。
強大圖引擎助力突破圖深度學習瓶頸
盡管圖深度學習的前沿性和重要性已受到業界普遍認同,但是在實際落地過程中存在諸多困難:
?已知的圖神經網絡(GNN)框架多從深度學習框架衍生圖的數據組織,但深度學習框架本身對非規則數據考慮欠周,不會提供原生的圖數據的支持,存在圖數據訪問中數據局部性差和對延時敏感等問題。
?某些開源框架中,真正用于訓練的計算時間僅占20%~40%,一天之中大量的時間都在等待,并且占用大量的資源數據局部采樣、負樣本采集等IO密集的操作,人力、時間、資金成本耗費巨大,利用率極低;在圖規模大時尤為如此,嚴重影響了系統端到端的性能。
想要突破圖深度學習的瓶頸,就必須有一個強大的圖分析引擎來彌補深度學習的缺陷。
華為云GES圖引擎高性能圖計算平臺,最大支持萬億規模圖查詢,查詢分析一體化,兼顧圖計算和圖查詢的高并發、低延時要求;能對接標準的查詢接口和查詢語言;可集成實現計算、查詢、存儲等一體化功能需求。并且擁有豐富的圖分析算法,充分滿足關系分析、關系挖掘,路徑規劃等圖深度學習場景需求。
Ewya圖引擎重新審視了圖神經網絡的數據訪問模式,以及潛在的端到端性能制約因素,進而創新的設計了屬性圖數據模型上的機器學習原生支持,開發了新型的高性能圖神經網絡(或稱為圖深度學習)平臺能力,并成功對圖深度學習技術存在的缺陷做出突破。
當遭遇百億邊以上規模的大圖時,華為云圖引擎分布式優化Parallel Sliding Window(PSW)的圖計算框架能夠高效加載圖數據,并且兼顧圖計算與點查詢效率,使用基于邊集流(edge-set)的塊狀數據組織合理的組織數據;實現秒級多跳查詢。以ModelArts中的高效神經網絡訓練算子為基礎,結合GES既有的高性能圖計算框架平臺能力,構建了圖深度學習的新框架,將GNN的訓練過程高度并行化,提升了系統的總體吞吐量,極大縮短了訓練時間。
憑借高性能,豐富功能性算法、圖優化算法的加持,Eywa圖引擎使以往難以實現的高難度圖分析成為可能,并把高效的圖計算應用在城市工業生產,管道監控,商品推薦,社交推薦,項目分析,企業洞察,知識圖譜,金融風險管控,企業IT應用,關系挖掘等多項領域并獲得客戶的廣泛認可。正因如此,Eywa圖引擎成為華為云實現圖深度學習落地的最強支柱。
雙重黑科技加持的的華為云圖深度學習
作為ModelArts的關鍵新特性之一,ModelArts圖深度學習的核心是華為云圖神經網絡,底層則是業界領先的華為云GES圖引擎和ModelArts深度學習技術,可以說是強強聯合。
華為云圖引擎曾獲得2018年數博會“新技術”和“黑科技”兩大獎項。華為云一站式AI開發平臺ModelArts則奪得2019年數博會“黑科技”獎和全球智博會產品金獎。
結合華為云兩大重量級人工智能技術,經歷漫長時間研發與測試,在2019中國人工智能峰會(CAIS 2019)上,“華為云新型圖神經網絡平臺”斬獲了峰會最高獎項——紫金龍蟠獎。這也標志著ModelArts圖深度學習服務的推出已經做好了準備。
ModelArts圖深度學習典型應用場景
華為云圖神經網絡搭配高效神經網絡訓練算子構建了ModelArts圖深度學習新框架,充分解決圖深度學習計算性能低,學習耗時長,算法場景少的難題,實現一體化的圖神經網絡處理、大規模圖分析、圖數據存儲管理和企業級圖神經網絡分析的能力。
以圖深度學習典型應用場景——交通業務為例,路網信息可以抽象為圖結構。將圖結構狀態下的路網信息進行建模,在交通模擬的基礎上,ModelArts圖深度學習能提供關鍵道路、擁堵預測、因果分析、區域劃分等分析任務的支持。
此外,利用圖深度學習GCN建模道路上的多維屬性,能有效預測了道路擁堵情況,準確率達93%,算法效率比開源框架提升8~10倍。
圖網絡可從多源數據中構建用戶關系圖,采用圖深度學習等技術挖掘犯罪團伙、人與事件/物品關系,重點人員關系變化,如工地安全帽檢測和識別: ModelArts圖深度學習支持多樣性數據輸入,可以進行各類圖像之間的關系表達;大幅度減小傳統檢測中繁瑣的對比操作,降低人工成本。快速準確捕捉視頻/圖像內容關聯性,提供高效的安全監測服務。大數據規模下檢測速度更快;可以實現非監督/弱監督/小樣本下的異常檢測,有效解決監督信息獲取困境,提高生產、運營安全等級。
金融業務場景下,ModelArts圖深度學習可以從用戶資金交易、關系網絡、媒介關系中挖掘欺詐、洗錢、循環轉賬、信用卡套現等行為。通過圖深度學習算法,結合圖的可視化手段,幫助分析網絡中的異常交易行為,相比CNN算法精度提升5%以上。
9月18日-20日,一年一度的華為全聯接大會(HUAWEI CONNECT 2019)將在上海世博中心世博展覽館隆重開幕。本次華為全聯接大會以“共創智能新高度”為主題,將發布云和AI的最新產品與解決方案,分享如何應用云和AI的技術,推進數字化轉型的最新實踐。此次大會上,ModelArts圖深度學習也將作為重頭戲為大家展示。
想要搶先了解更多ModelArts圖深度學習更多功能和實踐,請關注第四屆華為全聯接大會。
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