2020年12月18日,北京 —— 今天,微軟亞洲研究院宣布聯合清華大學、北京大學、南京大學、蘭州大學、新加坡國立大學、首爾國立大學等多所亞洲地區高校,成立 OpenNetLab 開放網絡平臺聯盟。通過為研究人員提供通用的分布式網絡測試平臺,以及真實的網絡評測數據集,OpenNetLab 旨在推動人工智慧(AI)在網絡研究中的應用與發展,構建健康、可持續的網絡研究生態系統。
微軟亞洲研究院常務副院長周禮棟博士表示:「網絡是『新基建』的核心基礎設施之一,重要性日益凸顯。隨著 5G 時代來臨,應用越來越多樣,網絡環境也更加複雜,加上今年在線會議、在線教育、網絡直播等實時通信需求的激增,都對底層的網絡基礎提出巨大挑戰,將人工智慧技術用於應對網絡這種前所未有的複雜性成為大勢所趨的一種必然。因此,微軟亞洲研究院與高校共同構建了新一代的開放網絡平臺 OpenNetLab,推動『以數據為中心』的網絡新範式的研究。網絡本身的分布式架構決定了這樣的研究不可能單點進行,而是需要大家齊心協力、共建平臺、共享數據,才能更好地利用人工智慧提升網絡研究水平。」
如今,AI 在視覺、語音、自然語言等領域的應用如火如荼,上層不斷發展變化的各種應用,需要底層網絡架構的穩固支撐才能得以實現。如何挖掘 AI 技術的潛力來提升網絡領域的研究,是目前學術界和工業界共同關注的焦點。然而,AI 技術在網絡領域的應用面臨諸多挑戰。一方面,網絡 AI 模型的訓練和驗證需要大量的數據,真實且有代表性的網絡數據能提升模型的準確性和適用性,但研究人員獲取大規模真實網絡數據具有較大難度;另一方面,由於網絡結構的多樣性,以及網絡設備、連接方式的異構性,如果希望一個網絡模型適用於不同的場景,那麼一次性離線訓練的模型顯然遠遠不夠,而適合於此的強化學習模型對訓練環境和場景要求很高。OpenNetLab (http://opennetlab.org)的誕生正是為了應對這些挑戰,為研究人員提供基於現實網絡的真實數據,並能實地訓練和驗證網絡模型。
OpenNetLab 開放網絡平臺通過構建分布式節點收集不同區域、形態、場景的網絡數據。現階段,微軟亞洲研究院計劃將與合作高校一起在亞洲範圍內建設40多個分布式異構節點。每個節點將由伺服器、筆記本電腦、智能設備等組件構成,同時提供有線寬帶、無線區域網和 4G/5G 行動網路的接入能力,數據存儲、集成、分享的標準化接口,以及適用於不同網絡環境的AI模型運行、訓練和驗證工具,幫助研究人員專注於網絡AI算法和模型。今後,這些節點將在平臺用戶同意的情況下,實時收集網絡狀態、數據包跟蹤等非隱私/非敏感數據,為各類網絡AI模型的訓練及驗證提供支持。
OpenNetLab 開放網絡平臺聯盟的主要發起機構為微軟亞洲研究院、清華大學、南京大學和北京大學,其它合作成員還包括蘭州大學、新加坡國立大學、首爾國立大學、韓國科學技術院、南方科技大學、上海交通大學等亞洲範圍內的高校。目前,該平臺已經完成了多個節點的建設及小規模部署測試,並且正在逐步進入大規模測試階段。OpenNetLab 平臺的真實數據集不僅為高校提供了豐富的實驗資源,也使得相關課程教學及實驗更加接近現實世界的網絡應用情況。多所合作高校已基於該平臺展開了相關研究。
北京大學計算機科學技術系副教授邊凱歸表示,「網際網路的不確定性和很強的隨機性,讓研究者和開發人員很難找到某種理論或工具去描述和預測網絡中的變化。OpenNetLab 平臺不僅能夠幫助研究者準確、實時地刻畫網際網路應用在網絡服務質量、網絡體驗質量的變化規律,也為在線視頻會議、在線教育等業務應用的開發者提供了客觀的、統一的參考依據和行業標準,從而更好地優化這些應用。」
南京大學計算機科學與技術系副教授田臣表示,「OpenNetLab 平臺對促進廣域網下一代多媒體傳輸協議研究具有至關重要的意義。通過真實的實驗平臺和測量數據,OpenNetLab 平臺可以極大地降低該領域新進入者的實驗門檻,並樹立一個可信的評價標杆。我們期望與微軟亞洲研究院一起為該平臺建立更多的節點,覆蓋更多的典型網絡地域和接入場景,通過為協議研究提供充分可信的資源,消弭廣域網學術研究與產業應用之間的距離。「
清華大學計算機科學與技術系教授任豐原表示,「OpenNetLab 為不同國家及地區的高校與科研機構進行研究和教學提供了一個良好的開放平臺。研究者們可以利用該平臺在真實的網絡環境中評測研究結果;同時也可以在真實網絡上組織與開展相關的教學實驗活動。我們相信隨著 OpenNetLab 平臺的不斷成長與壯大,將對計算機網絡領域的研究和教學實踐等產生變革性影響。」
新加坡國立大學計算機學院計算機科學系副教授何丙勝表示,「我希望這個開放式的研究項目能產生理論和實踐上的影響。我們希望利用 OpenNetLab 中的數據集來評估我們的開源機器學習系統,如用於圖神經網絡的 G3、用於 SVM 訓練的 ThunderVM 和用於 GBDT 的 ThunderGBM,以及研究新的機器學習系統。對網絡流量進行實時預測有著巨大的研究機會和影響。我期待著與 OpenNetLab 的研究人員進行更深入和更廣泛的合作。」
首爾國立大學計算機科學與工程系副教授 Byung-Gon Chun 表示,「OpenNetLab 對推動網絡研究將起到裡程碑式的作用。檢驗實驗室裡創意想法需要有像 OpenNetLab 這樣全球化的測試平臺。OpenNetLab 將加速全球網絡服務、協議和基礎架構的研究。此外,對於廣域網教學,OpenNetLab 將是巨大財富,學生們可以在這個平臺上部署系統,測試他們在課堂上的想法。很高興看到亞洲地區的研究員們齊心協力共同致力於推動網絡研究,我很榮幸參與其中。」
韓國科學技術院(KAIST)電氣工程學院副教授 KyoungSoo Park 表示,「OpenNetLab 為未來網絡和系統的創新研究提供了可能。這個全新平臺讓亞太地區頂尖研究者們得以相互合作,基於真實的網絡測試平臺開展影響深遠的研究。疫情當下,無接觸的社交活動致使網絡作用愈加重要,該平臺將有助於產生許多新的方法來解決網絡計算領域的關鍵問題。此外,高校學生在這個基於真實網絡數據的平臺上測試、運行他們自己的實驗性應用,將受益匪淺。我堅信,OpenNetLab 分布式網絡平臺讓高校和研究機構的研究者們以全新的方式展開合作,將極大提升網絡研究和教育的質量。」
未來,OpenNetLab 平臺的網絡狀態數據集將在 GitHub 上發布,為網絡研究提供日漸豐富的訓練數據和驗證數據。OpenNetLab 平臺的節點覆蓋區域也計劃逐步擴展至亞洲以外地區。OpenNetLab 開放網絡平臺聯盟面向網絡、多媒體、人工智慧等多領域的科研組織和研究人員開放,希望更多志同道合的科研工作者加入,一起推動網絡研究的發展。
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