企业AI化转型逐渐深入后, 深度学习框架的选型如今成为了技术团队必须得直面的关键决策。当下存在着作为最为主流情形的两大框架, 它们在关于学术研究这方面, 在涉及生产部署相关领域, 于有关端侧推理这类业务范围中, 各处不同的生态位。
这个文本将会从编程体验的方面来进行客观的对比, 还会从部署能力的角度予以客观对比, 也会从社区趋势的层面开展客观对比, 更会从典型场景的维度实施客观对比, 并且给出选型的建议, 还会答疑常见的问题, 借此帮助企业在转型的进程当中去减少试错的成本, 从而能够理性地选择契合自身业务的技术栈。
一、核心差异速览
(图1:与在星标趋势对比,来源:公开数据)
二、按场景推荐
学术研究以及论文复现方面, 优先选择此类情况。顶会那些开源代码之中的绝大多数, 都是基于之下的情形得以存在发展, 动态图实际能促使模型的修改工作、自定义层以及训练循环环节变更得更为灵活巧妙有别平常。
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在部署方面, 移动端、嵌入式包含浏览器部署, 优先选择 Lite/.js。TF Lite 在 iOS 以及嵌入式设备上, 算子覆盖全面,量化工具完善, TF.js 是浏览器端最为成熟的方案。其可借助 ONNX 转换间接实现覆盖, 然而工具链还不像 TF Lite 那般省心。
针对生产环境里的大规模服务以及 ML 流水线而言, 要是企业已经拥有相应体系, 那么继续去沿用 TFX、TF 的话成本是最低的;要是新构建服务, 加上或者 ONNX 同样是可靠的, 不过需要自行去组合更多的组件。
TPU跟Cloud生态, 存在优先选择或者JAX的情况。TPU对这两者的支持效果最佳, 然而运用TPU时,在体验以及性能优化方面, 还是存在一定程度的差距。
教学面向初学者, Keras 3语法简洁, 这使得它适合快速入门, 它更贴近底层, 所以适合理解原理, 要是未来从事研究, 那么建议直接学习。
强化学习, 以及高度自定义的训练流程, 这两者之中, 强化学习是优先着重考虑的。强化学习运算方式里的算法, 是十分需要复杂控制流以及自定义梯度更新情况的, 其中动态图更是具备更为灵活的特性, 且主流的RL库在这当中同样是侧重于有所支持的。
三、关键差异深入
包含动态图以及静态图: 通常默认情况下动态图, 代码会随即执行, 在实现调试的时候较为直观。 2默认处于Eager 模式, 不过在生产部署的时候常常会运用tf将其转换成为静态图从而借以提升性能, 也就额外增加调试所需的复杂度。针对存在大量控制流的模型, 这种方式会显得更为自然。
在这个部署成熟阶段而言, 部署出来的生态呈现出更加完整之势, TF 、TF Lite、TF.js这些所作出的覆盖, 会从服务端一直延伸到端侧;凭借着ONNX、、这一情况, 也能够实现对多数场景的覆盖, 然而, 针对于移动端以及浏览器端, 在覆盖方面还是会略显薄弱一些。
大模型生态, Face、、PEFT等工具链, 几乎是以其为中心, 开源大模型权重, 绝大多数发布成格式, 进行生成式AI微调, 这是事实标准。
因为JAX, 内部有好多新项目都朝着JAX转变, Keras 3已经对JAX后端予以支持。未来或许会更着重精力于生产部署以及端侧, 然而研究创新方面更多地朝着JAX/流动。要是关注TPU以及研究灵活性的话, JAX是值得去关注的第三选择, 不过学习曲线更为陡峭。
四、选型决策树
深度学习框架选型决策树
五、常见问题FAQ
Q1:小团队创业做AI产品,该选哪个框架?
优先建议小团队, 生态丰富, 招聘轻松, 社区活跃, 碰到问题能迅速寻得解决办法, 要是产品明确针对移动端或者浏览器, 能一并考量 Lite/TF.js, 或者借助 ONNX 转换达成跨框架部署。
Q2:已有代码,需要迁移到吗?
不建议轻易去进行迁移, 若现有的模型在生产的环境当中能够稳定运行, 迁移的成本比较高并且收益是有限的, 只有在新业务需要大模型生态的时候, 团队技能有偏性的时候, 或者需要与主流的开源模型进行深度集成的时候, 才去考虑逐步的迁移。
Q3:移动端部署一定要用吗?
要明确, Lite于移动端是最为成熟的, 然而它能够借助ONNX导出成诸如ONNX 、Lite或者Core ML这一类的格式。要是模型正处于训练当中, 那么ONNX转换属于常用的方案, 无需强行切换至训练。
Q4:做大模型微调必须用吗?
现今事实标准为, 主流开源大模型权重, LoRA/PEFT工具, 等分布式训练库, 均是以其为核心的。虽说也能够加载一些模型, 不过, 工具链和社区支持的差距较为显著, 在大模型的这个方向上, 建议直接去使用它。
Q5:学哪个框架更好找工作?
两者均存在大量岗位 , 研究型岗位 、大模型岗位 、创业公司岗位更受倾向 ;传统互联网岗位 、制造业岗位 、端侧AI岗位依旧被大量使用并且优先考虑的时候建议 , 同时了解Lite/和ONNX 进而提升全链路能力。
六、总结与AI未来展望
在企业朝着AI化进行转型的进程里面, 框架选型不存在绝对的答案, 仅仅存在是不是契合当前阶段以及业务目标的情况。依靠动态图具备的灵活性、大模型形成的生态以及学术社区拥有的活力, 从而成为研究以及新项目的默认选择;在生产部署方面、端侧推理方面以及生态方面依旧稳固。两者在GPU性能上面以及分布式训练上面的差距已经大幅度缩小, ONNX等中间格式也为企业减少了框架锁定的风险。
长远来看, AI框架的界限会愈发模糊不清。Keras 3已然支持多种后端, JAX在TPU以及科学计算范畴迅速兴起, 其编译与部署的能力不断持续增进。企业朝着AI化的转型将不会再被限定于单一框架之处, 而是会更加着重关注模型整个使用周期的工程化能力。建议有关团队维持技术栈具备适度的弹性, 核心模型能够依托相关生态, 进行生产部署之时结合Lite或者ONNX , 与此同时留意JAX等新兴拓展方向用以应对快速变幻的技术浪潮。