微軟和英特爾合作探索利用深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練框架檢測(cè)和分類惡意軟件方法

5月12日消息，微軟和英特爾宣布合作，探索一種新的檢測(cè)和分類惡意軟件的方法。該項(xiàng)目被稱為STAMINA（STAtic Malware-as-Image Network Analysis），該項(xiàng)目依靠一種新技術(shù)，將惡意軟件樣本轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后對(duì)圖像進(jìn)行掃描，以獲取特定于惡意軟件樣本的紋理和結(jié)構(gòu)模式。

此前，微軟團(tuán)隊(duì)推出了一個(gè)新的深度學(xué)習(xí)加速平臺(tái)，其代號(hào)為腦波計(jì)劃（Project Brainwave），機(jī)器之心將簡(jiǎn)要介紹該計(jì)劃。腦波計(jì)劃在深度學(xué)習(xí)模型云服務(wù)方面實(shí)現(xiàn)了性能與靈活性的巨大提升。微軟專為實(shí)時(shí)人工智能設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)，它可以超低延遲地處理接收到的請(qǐng)求。云基礎(chǔ)架構(gòu)也可以處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，如搜索查詢、視頻、傳感器流，或者與用戶的交互，因此實(shí)時(shí) AI 變的越發(fā)重要。

近年，人工智能從概念逐步實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，眾多該領(lǐng)域的國(guó)際巨頭企業(yè)將開(kāi)源深度學(xué)習(xí)軟件框架作為打造開(kāi)發(fā)及使用生態(tài)核心的核心?？傮w來(lái)說(shuō)開(kāi)源軟件框架在模型庫(kù)建設(shè)及調(diào)用功能方面具有相當(dāng)共性，但同時(shí)又各具特點(diǎn)。業(yè)界目前主要有深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練軟件框架和推斷軟件框架兩大類別。

基于深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練框架主要實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的讀取、處理及訓(xùn)練，主要部署在 CPU 及 GPU 服務(wù)集群，主要側(cè)重于海量訓(xùn)練模型實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)穩(wěn)定性及多硬件并行計(jì)算優(yōu)化等方面的任務(wù)。目前主流的深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練軟件框架主要有 TensorFlow，MXNet，Caffe/2+PyTorch等。

TensorFlow 以其功能全面，兼容性廣泛和生態(tài)完備而著稱。該軟件框架由谷歌大腦（Google Brain）團(tuán)隊(duì)主要支撐，實(shí)現(xiàn)了多 GPU上運(yùn)行深度學(xué)習(xí)模型的功能，可以提供數(shù)據(jù)流水線的使用程序，并具有模型檢查，可視化和序列化的配套模塊。其生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)成為深度學(xué)習(xí)開(kāi)源軟件框架大的活躍社區(qū)。

MXNet 以其優(yōu)異性能及全面的平臺(tái)支持而著稱。該軟件框架是由亞馬遜公司（Amazon）主導(dǎo)的深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，目前已經(jīng)捐獻(xiàn)到阿帕奇軟件基金會(huì)（Apache）進(jìn)行孵化。其主要特點(diǎn)包括：一是可以在全硬件平臺(tái)（包括手機(jī)端）運(yùn)行，提供包括 Python、R 語(yǔ)言、Julia、C++、Scala、Matlab 以及 Javascript 的編程接口；二是具有靈活的編程模型，支持命令式和符號(hào)式編程模型；三是從云端到客戶端可移植，可運(yùn)行于多 CPU、多 GPU、集群、服務(wù)器、工作站及移動(dòng)智能手機(jī)；四是支持本地分布式訓(xùn)練，在多 CPU/GPU 設(shè)備上的分布式訓(xùn)練，使其可充分利用計(jì)算集群的規(guī)模優(yōu)勢(shì)。

Caffe/2+PyTorch 以其在圖像處理領(lǐng)域的深耕和易用性而著稱。該軟件框架是由臉書(shū)公司（Facebook）主導(dǎo)的平臺(tái)，目前 Caffe 1/2兩個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)合并到 PyTorch 統(tǒng)一維護(hù)。在圖像處理領(lǐng)域 Caffe有著深厚的生態(tài)積累，結(jié)合 PyTorch 作為一個(gè)易用性很強(qiáng)的軟件框架，越來(lái)越受到數(shù)據(jù)科學(xué)家的喜愛(ài)。我國(guó)很多人工智能圖像處理團(tuán)隊(duì)選擇PyTorch 作為主要工作平臺(tái)。

Microsoft Cognitive Toolkit （CNTK）以其在智能語(yǔ)音語(yǔ)義領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及良好性能而著稱。該軟件框架由微軟公司于 2016 年基于 MIT協(xié)議開(kāi)源，它具有速度快、可擴(kuò)展性強(qiáng)、商業(yè)級(jí)質(zhì)量高以及 C++和Python 兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，支持各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、異構(gòu)及分布式計(jì)算，依托于微軟的產(chǎn)品生態(tài)，在語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯、類別分析、圖像識(shí)別、圖像字幕、文本處理、語(yǔ)言理解和語(yǔ)言建模等領(lǐng)域都擁有良好應(yīng)用。

PaddlePaddle 以其易用性和支持工業(yè)級(jí)應(yīng)用而著稱。該軟件框架是百度旗下的深度學(xué)習(xí)開(kāi)源平臺(tái)，是我國(guó)自主開(kāi)發(fā)軟件框架代表。其大特點(diǎn)就是易用性，得益于其對(duì)算法的封裝，對(duì)于現(xiàn)成算法（卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) VGG、深度殘差網(wǎng)絡(luò) ResNet、長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò) LSTM 等） 的使用可以直接執(zhí)行命令替換數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。非常適合需要成熟穩(wěn)定的模型來(lái)處理新數(shù)據(jù)的情況。

除上之外，業(yè)界及學(xué)術(shù)界還存在著多個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)及深度學(xué)習(xí)軟件框架，如 Scikit-learn，Theano 等。這些軟件框架在其專長(zhǎng)領(lǐng)域仍然發(fā)揮重要作用。但由于各軟件框架的維護(hù)力量及發(fā)展思路不同，同時(shí)缺少貢獻(xiàn)人員，導(dǎo)致軟件框架發(fā)展水平略顯滯后，存在著包括算法庫(kù)擴(kuò)展不及時(shí)，API 水平較低以及不支持分布式任務(wù)等問(wèn)題。

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