在人工智慧的大趨勢下，台灣的第一台AI超級電腦，於AI雲平台建置完成後，正式邁入商轉階段，目前所涵蓋的AI應用包括醫療照護、環境災防、智慧製造、智慧生活等四大產業。
你知道嗎？台灣也有世界級的AI超級電腦！在科技部積極推動人工智慧發展下，台灣第一台AI超級電腦2018年不僅在全球500大高速計算主機（TOP500）中排名第20名，目前又進一步在這個名為「台灣杉二號」（TAIWANIA 2）的AI超級電腦上，建置了AI雲端平台，並且於今年6月試營運，8月開放產業界運算，截至9月底，已有150個專案在這個平台上運行，10月正式商轉之後，預計將能有效帶動台灣發展AI產業。
優先聚焦四大AI應用領域
台灣杉二號是由財團法人國家實驗研究院國家高速網路與計算中心（以下簡稱國網中心） 領軍，同時並結合廣達、華碩、台灣大哥大等業者建置AI雲端平台。目前AI超級電腦的四大產業應用，主要以智慧醫療為最大宗，占比約30%，智慧製造則有15%，智慧生活約20%，智慧防災相關應用則有10%左右，其餘類型的應用則佔25%。
原則上，「只要跟眼、耳辨識相關的工作，需要精細度、大量資料的篩選能力，都可以交給AI超級電腦！」國網中心副主任林錫慶說。 AI超級電腦能讓數位化資料變得有意義，讓更多公司和新創可以做更好的模型判斷。
目前AI雲平台的應用，主要聚焦四大領域。
一、醫療照護
在醫療照護第一階段的AI應用為體適能、生理檢查，另外，診斷醫療以影像識別深度學習的應用最多，例如病理切片或X光片分析，都能節省醫師大量的標註時間。
醫療第二階段的AI應用是精準醫療與用藥。林錫慶舉例，一個人的全基因序列可能就需要500G儲存量，要觀察病人長期用藥的反應，需要大儲存力及計算能力，才能協助精準醫療的判勢，便是AI超級電腦的著力之處。
醫療第三階段的AI應用是居家照護，追蹤病人用藥情況以及蒐集居家照護資料。
二、智慧製造
AI應用可作為「製造業的眼、耳」，在製造業生產線上可用AI做自動光學檢測(AOI)，取代人工的產品瑕疵辨識，或是以自動視覺檢測(AVI)預測機器故障狀況。林錫慶表示，所謂的耳朵是在機器設備加上感測器，用AI技術分析機器震動的狀態，評估機器的健康。目前鋼鐵製造、重工業、晶圓生產、印刷電路板、航太工業等行業都開始應用智慧製造。
三、智慧生活
包括智慧城市，例如城市中的攝影機安防監控；智慧運輸用智慧號誌疏導車流；自動駕駛車也需要用到大量圖像辨識等AI技術。
四、智慧防災
可了解氣候狀況，例如颱風來臨時，可透過衛星、飛機和無人機空拍畫面協助判別情勢。智慧農業則透過掌握生產狀況，能用AI分析物價波動，或改善農作物災種規劃等。
國網中心企劃推廣組專案行銷總監李君偉表示，目前已有地方政府應用AI超級電腦，透過AI提前部署，未來政府將不再只是被動的做災後處理，能在災前做水患預測，部署抽水機、人員疏散等。
效能領先一般公有雲近40％
國網中心主任史曉斌指出，AI超級電腦的運算能力高達 9 PFlops（每秒執行9千兆次浮點運算），因此，臺灣AI雲實際應用的計算力，在執行跨節點大數據的運算時，相較於其他公有雲平台，效能領先幅度可接近四成。
臺灣AI雲的產業應用到底有多快呢？其高效能在不同的應用環境下，各有不同的效益。以智慧醫療新創雲象科技為例，將組織病理切片數位化之後，單一張數位玻片的解析度高達數十億甚至百億畫素，檔案最大可超過10 GB，訓練AI模型曠日廢時，沒辦法在一般的公有雲平台獲得支援。
臺灣AI雲高速計算架構，每個節點間有100G頻寬，讓全解析度的全玻片數位影像資料得以順暢交換處理，才讓AI訓練成為可能。雲象科技運用臺灣AI雲做醫療影像深度學習，計算速度提高了275倍，每個專案可省下專業病理醫師近千個小時的標註時間，並以400倍超高解析度、零切割最完整的方式做全面檢視，提升了病理切片的辨識效率和品質。
事實上，當初要打造國家AI超級電腦，外界有許多聲音，質疑國家為何要花這麼多錢建立這個系統？史曉斌說，「成果會自己說話。」 臺灣AI雲在與演算法相關的研究運算上，能提高接近七倍的速度 ，而在智慧安控的應用上，更能有效提高影像辨識的準確率，超過兩成以上。
以智能安全監控新創公司盾心科技（Umbo CV） 為例，為了能精準地辨識攝影機畫面中的物體及行為，借力臺灣AI雲，自我學習的模型訓練時間大幅縮減 70%，原本168小時的模型開發運算時間，可縮短至48小時內即完成。盾心科技更要在未來五年將影像運算數從70億次擴增至7,000億次，挑戰AI安控系統自動通報趨近於零的誤報率。
支援AI開發的容器系統
到底一般的AI平台和AI超級電腦的差別是什麼？最大的差別就是多節點運算的能力，台灣杉二號由252個節點組成，每個節點包含2顆CPU及8顆最先進GPU，史曉斌指出，「等於AI超級電腦有自己的互動網絡可以互相溝通。遇到複雜度很高的AI運算，就需要多個節點同時處理，超級電腦的價值就出來了！高速網路可以把計算節點連結起來，只有在超級電腦的架構才會出現，結果顯示比業界高速網路的效能還好。」
台灣AI超級電腦與日本AIST的AI超級電腦ABCI的硬體架構相似，但最大的差別是台灣AI超級電腦支援了AI開發環境最常使用的容器系統Kubernetes（K8s），是開發者的一大福音。史曉斌說，「全世界第一家支援Kubernetes容器系統的超級電腦，就是台灣杉二號！所以才能助力AI新創和企業有這麼好的表現！」
一般超級電腦聚焦傳統的高速運算（HPC）系統，2018年，國網中心團隊看到了機會，預先設想能不能讓AI超級電腦支援HPC和Kubernetes兩個架構？讓當時還是顧問的史曉斌看到了國產AI超級電腦的潛力，「這是很好的想法，走在大家最前面，也是最冒險的事。」
然而，要將Kubernetes運用在超級電腦上仍有許多限制，當時，國網中心跟NVIDIA提及，「最受歡迎的容器系統沒辦法在超級電腦上顯示它的威力！」有了NVIDIA大力協助，終於讓這件事能夠實現。「這個成果不只能協助台灣業界，也推動全世界的發展。」史曉斌說，預期未來將看到更多AI超級電腦支援Kubernetes。
2019年6月，台灣杉二號仍在世界排名第23名，軟體工程背景出身的史曉斌看好台灣軟體的機會，他說，「台灣AI超級電腦最大的意義是讓台灣業界能充分使用AI，協助產業界開發出AI產品，AI產業化，讓台灣軟體放眼全球。」
