Исследования и инновации

Сегодня мы живем в динамичном и бурном мире, где изменения происходят с захватывающей дух скоростью. Проблемы кажутся большими, но возможности, которые нам открываются, не имеют себе равных. В Huawei у нас есть два ключевых драйвера инноваций: наука и технологии, а также потребности клиентов. Как коммерческая ценность, так и требования рынка движут нашими инновациями и определяют, как мы инвестируем в науку и технологии. Прорывы в технологиях, в свою очередь, стимулируют потребности клиентов и позволяют нам создавать большую ценность для клиентов.

Фундаментальные исследования

В 2024 году мы усилили наши фундаментальные исследования и теоретические изыскания, согласовав их с бизнес-стратегиями и сосредоточившись на математической логике. Это помогло компании сделать почву более плодородной и нарастить инновационные возможности для преодоления узких мест, сдерживающих развитие конкретных видов бизнеса.

Huawei настаивает на фундаментальных исследованиях, поскольку каждый прорыв — это словно маяк во тьме, который будет генерировать инновационный импульс и способствовать долгосрочному росту в различных секторах бизнеса.

Теория игр:

• Мы предложили новое неравенство пророка для устранения разрыва целостности между бесконечномерной смешанно-целочисленной программой и ее релаксацией линейного программирования. Что касается давней проблемы максимизации дохода в условиях единичного спроса и одного покупателя, наш новый подход гарантирует плотное 3-приближение к установленному теоретическому эталону, что является первым крупным прорывом в этой области за 15 лет. Статья об этом прорыве была опубликована на 65-м ежегодном симпозиуме IEEE 2024 года по основам компьютерной науки (FOCS).

Основные теории ИИ:

• Мы представили первую структуру обучения с подкреплением и поиска по дереву на основе значений для тонкой настройки больших языковых моделей с открытым исходным кодом (LLM) и улучшения их цепочек рассуждений (CoT). Этот подход определяет функцию значения для узлов дерева, тем самым повышая точность вывода определенных математических и игровых задач на 14% в среднем и на 50% в максимуме.
• Мы также выдвинули LEGO-Prover, агент доказательства теорем на основе LLM. Благодаря взаимодействию и координации между его доказывателем, эволюционером и растущей библиотекой навыков наша работа облегчает автоматическое доказательство теорем, что приводит к повышению показателей успешности на miniF2F на 5–10%.

Наши научные исследования направлены на объединение изобретательности ученых для решения задач, решения проблем и решения болевых точек различных предприятий.

• Массивные MIMO-трансиверы характеризуются высокой вычислительной сложностью. Чтобы решить эту проблему, мы предложили теорию и структуру для обработки сигналов в области преобразования, которая эффективно подавляет расширение динамического диапазона сигналов и снижает вычислительную сложность более чем на 25%.
• На основе правила обучения Хебба мы разработали новую локальную стратегию, отличную от обратного распространения, для нейронных сетей, достигнув улучшения пропускной способности тонкой настройки более чем на 20% для LLM.
• Мы использовали алгебраический модульный подход и короткие коды Рида-Соломона (RS) для реализации быстрого декодирования кодов RS. Это помогло нам приблизиться к теоретическому минимальному числу итераций, присущему проблеме ключевого уравнения Уэлча-Берлекэмпа (WB), тем самым превзойдя границу t+e, установленную Ч.-Л. Ченом в 1981 году.

Наш сайт Chaspark предоставляет онлайн-доступ к глобальным академическим и техническим ресурсам, соединяя мир и создавая плодородную почву, на которой мы можем взращивать новые идеи посредством академических обменов. Эта платформа предоставляет бесплатный онлайн-доступ к более чем 190 миллионам патентных записей и более чем 8000 научных конференций, а также опубликовала более 570 отраслевых задач, 300 конкурсных задач и 10 проектов с открытым исходным кодом. Многие преподаватели университетов предлагают идеи, чтобы помочь найти решения этих задач, и их усилия помогли решить более 300 таких задач на сегодняшний день.

Открытые инновации

Мы глубоко погружаемся в сценарии клиентов, остаемся рядом с конечными пользователями, творчески подходим к решению проблем и совершаем значительные технологические прорывы на основе нашей прочной теоретической базы. Руководствуясь коммерческой ценностью и требованиями рынка, мы используем наши сильные стороны в системной инженерии и полный портфель для постоянного создания ценности для клиентов.

Беспроводная связь

Мы непрерывно внедряем инновации, чтобы обеспечить прорывы в отрасли и воспользоваться огромными возможностями, которые предоставляет эпоха мобильного ИИ. С этой целью в прошлом году мы:

• Предложили прототип сетевой архитектуры A-Core на основе агентного ИИ, сделав реальностью управляемые приложениями генеративные сети ИИ.
• Преодолели узкое место в использовании пилотных ресурсов, которое мешало традиционному массивному MIMO в диапазоне сантиметровых волн, за счет использования RF-MAP на основе ИИ и полнорангового вычисления в сверхнизкоразмерном скрытом пространстве. Это позволило нам повысить эффективность использования спектра почти в пять раз.
• Использовал эффект самовосстановления, свойство орбитального углового момента, в диапазоне частот миллиметровых волн для реализации распространения сигналов вне зоны прямой видимости на земле, расширив зону покрытия более чем на 10 дБ.
• Обеспечил прямое подключение мобильных телефонов к спутникам на низкой околоземной орбите в диапазоне миллиметровых волн, увеличив плотность емкости примерно в пять раз.

Оптические сети

В области оптических сетей мы:

• Определил новую модель повреждения оптоволоконного канала и инновационно использовал технологию каскадной прямой коррекции ошибок (FEC) для достижения низкой задержки, а также помог сформулировать стандарт IEEE для оптических соединений ближнего действия 800G.
• Достигнуты успехи в области широкополосной модуляции высокого порядка и технологии модуляции на основе тонкопленочного ниобата лития (TFLN) со сверхнизким напряжением питания 240 Гбод, что помогло создать решение для межсоединений центров обработки данных (DCI) с минимально возможной стоимостью за бит.
• Преодолели технические проблемы, такие как многослойное гибридное соединение пластин и герметичная упаковка оптических окон на уровне пластин, что позволяет широкомасштабное коммерческое использование OXC на базе MEMS с большим количеством портов. Это позволяет эффективно планировать интеллектуальные вычислительные кластеры с миллионами карт.

Нетворкинг

Для налаживания связей мы:

• Предложен новый алгоритм пространственно-временного баланса сети для преодоления проблемы обучения разреженной модели в отношении параллельных коммуникаций, что позволяет достичь пропускной способности сети более 95%.
• Разработан первый в отрасли алгоритм коллективной связи для асимметричных, гетерогенных каналов, решающий проблему повторного использования полосы пропускания для шин и сетей и одновременно повышающий производительность связи более чем на 55%.

Алгоритмы ИИ

Мы постоянно добиваемся прорывов в алгоритмах ИИ, которые помогут нам решать ключевые проблемы и использовать основные возможности, связанные с базовыми моделями в эпоху ИИ.

• На сегодняшний день модели Pangu использовались в более чем 400 сценариях в более чем 30 отраслях, помогая этим отраслям легче становиться интеллектуальными. – Модели Pangu помогли Celia провести обучение с триллионами токенов и улучшили ее память и восприятие в 23 основных сценариях, что привело к успешному планированию задач на уровне 90%.
• HUAWEI ADS 3.0 теперь оснащен мультимодальной сетью восприятия слияния и инновационной сквозной когнитивной архитектурой, которая поддерживает мышление, подобное мышлению мозга. Эти технологии помогают реализовать передачу информации без потерь и сквозное, подобное человеческому, интеллектуальное вождение с отзывчивостью, увеличенной как минимум на 100%. В 2024 году автомобили с поддержкой HUAWEI ADS проехали более 1,4 миллиарда километров с интеллектуальным вождением — 30% от их общего пробега. Наибольшее расстояние, пройденное одним пользователем с использованием интеллектуальной системы вождения Huawei, превысило 100 000 км. Пользователи также использовали интеллектуальную систему вождения Huawei для парковки более 100 миллионов раз в прошлом году.

Вычислительная техника

В области вычислений мы:

• Выпущен кластер Atlas 900 A3 на базе искусственного интеллекта, который поставляется с новой архитектурой, которая глубоко интегрирует вычисления, хранение и сети. Это в сочетании с SuperPOD помогло нам создать систематические вычислительные решения, удовлетворяющие потребности клиентов в вычислениях для обучения моделей и вывода.
• Продолжаем повышать конкурентоспособность наших продуктов и решений Ascend за счет повышения их производительности, простоты использования и открытости. – Запустили CANN 8.0, который поддерживает более 80 новых объединенных операторов и более 100 API Ascend C.
• Разработал алгоритм коллективной коммуникации, спроектировал решение для развертывания с дезагрегированием LLM PD, представил компонент LLMDataDist и начал поддерживать библиотеку PyTorch для расширения возможностей графического режима с целью повышения производительности вывода LLM на Ascend.

Потребительский бизнес

Мы по-прежнему привержены технологическим инновациям и фундаментальным технологическим прорывам. Мы совершили ряд прорывов в этой области, чтобы гарантировать, что мы можем постоянно предоставлять потребителям лучший опыт.

• Мы разработали первую в отрасли систему Advanced Precision Hinge System для складных телефонов. Эта система обеспечивает точное и деликатное движение двухшарнирного механизма, так что каждый сгиб, как внутрь, так и наружу, является плавным и бесшовным.
• Мы достигли большого прогресса в технологии ультратонкого гибкого стекла. Наш тройной телефон — первый телефон, оснащенный дисплеем UTG-стекла площадью 322 квадратных сантиметра, предлагая каждому потребителю визуальную симфонию на ладони.
• Мы также выпустили первую в своем роде камеру Ultra Chroma, которая оснащена 1 500 000 спектральных каналов для получения невероятно реалистичных цветов. Эта камера, наряду с камерой Ultra Lighting, улучшила точность цветопередачи на поразительные 120%.
• Мы продолжаем изучать, как использовать ИИ для улучшения потребительского опыта, в том числе с помощью таких приложений, как Pure Voice. Эта функция на базе ИИ может интеллектуально определять звонящего, улучшать его голос и устранять фоновый и окружающий шум для кристально чистых звонков даже в самых шумных условиях.
• Мы использовали технологию AI Cloud Enhancement для улучшения качества и четкости фотографий, предоставив пользователям непревзойденные возможности 10-кратного телефотосъемки.
• Мы также представили систему HUAWEI TruSense, которая позволяет нашим умным часам точно измерять артериальное давление с помощью высокоточных датчиков.

Базовое программное обеспечение

• Наша база данных GaussDB стала первой в отрасли, получившей сертификат Evaluation Assurance Level 4 Augmented (EAL4+) как в Китае, так и во всем мире в рамках Common Criteria for Information Technology Security Evaluation (CC). Это также единственная база данных, получившая наивысший уровень оценки безопасности и надежности — Level II — из Китая.
• Благодаря прорывам в области многомерной осведомленности и планирования, а также обновлениям на месте менее чем за секунду, производительность openEuler улучшилась на 15% в четырех основных сценариях с использованием Kunpeng, что упрощает обновление облачных хостов и реализацию «нулевой миграции».
• Мы также координировали оптимизацию различных ресурсов, включая ядро, компилятор, оконную систему ОС и фреймворк приложений, чтобы улучшить производительность HarmonyOS 5 на 30% по сравнению с предыдущей версией.

Системная инженерия

• Обнаружение и локализация скрытого повреждения данных в крупномасштабных вычислительных кластерах ИИ уже давно преследует отрасль. Однако наши прорывы в этой области позволяют обнаруживать на 90% больше неисправностей, при этом гарантируя производительность таких систем.
• Для решения проблем надежности HarmonyOS 5 мы совершили прорыв в области высокопроизводительной развертки стека и технологий одновременной локализации неисправностей, достигнув точности более 94% для автоматического обнаружения неисправностей надежности и производительности.
• В области разработки программного обеспечения мы построили три линии защиты для HarmonyOS, которые способны выявлять более 80% проблем безопасности программного обеспечения до их возникновения.