谷歌新型AlphaEvolve登场!Gemini自适应AI勇闯数学挑战,革新芯片和数据中心技术,提升训练效率至32.5%!
发布时间:2025-05-15 14:14:14 | 责任编辑:张毅 | 浏览量:2 次
谷歌DeepMind发布了一项颠覆性研究成果——AlphaEvolve,一款结合Gemini大语言模型与进化算法的AI编码代理。这款系统不仅能自动发现和优化复杂算法,还在谷歌的数据中心、芯片设计和AI训练中展现了惊人实力,甚至助力Gemini模型自我优化,堪称AI领域的“左脚踩右脚”式突破。小编深入剖析这一技术里程碑,揭示其核心原理与广泛影响。
核心技术:Gemini与进化算法的完美融合
AlphaEvolve的核心在于其独特的自进化框架,融合了谷歌Gemini系列大语言模型的创造力与自动化评估器的严谨性。其工作流程如下:
代码生成:利用Gemini Flash(注重速度)和Gemini Pro(注重深度)生成多样化的算法代码,涵盖从简单函数到复杂程序的广泛场景。
自动评估:生成的代码经过自动化评估器验证、运行并打分,确保正确性和效率。评估器根据性能指标筛选出优质代码。
迭代进化:表现优异的代码被保留、变异或组合,进入下一轮优化,类似生物进化中的“适者生存”。这一过程不断迭代,最终产出创新性算法。
小编认为,这种结合大语言模型与进化算法的设计,不仅克服了传统LLM在代码生成中的“幻觉”问题,还赋予了AlphaEvolve在复杂问题上的超强适应性,使其成为算法发现的“超级大脑”。
数据中心优化:0.7%算力回收的惊人效益
AlphaEvolve在谷歌数据中心调度系统Borg中的应用堪称亮点。它提出了一种高效的调度启发式算法,平均回收了0.7%的全球算力资源,相当于数十万台机器的计算能力。这一优化已部署超过一年,为谷歌节省了数百万美元的运营成本,同时降低了能耗。小编分析指出,这一成果展示了AlphaEvolve在解决大规模系统优化问题上的巨大潜力。
芯片设计革新:TPU效率再升级
在硬件领域,AlphaEvolve为谷歌下一代Tensor Processing Unit(TPU)提出了Verilog代码优化建议,通过精简关键算术电路中的冗余比特,提升了芯片的面积和能效。所有优化均通过严格验证,确保功能正确无误。小编注意到,这一成果不仅加速了TPU的设计周期,还为AI专用芯片的未来发展提供了新思路。
AI训练提速:Gemini自我优化32.5%
AlphaEvolve在AI训练优化上的表现尤为引人注目。它针对Gemini模型训练中的矩阵乘法核心操作进行了优化,提速23%,使整体训练时间缩短1%。更令人震撼的是,AlphaEvolve通过优化GPU底层指令,将FlashAttention内核的运行效率提升了高达32.5%。小编认为,这种“自我优化”能力标志着AI研发进入了一个递归加速的新阶段,Gemini通过AlphaEvolve变得更快、更强。
数学突破:破解50年难题与“亲吻数”新解
AlphaEvolve不仅在工程应用中大放异彩,还在理论数学领域取得了突破。它发现了4x4复数矩阵乘法的新算法,打破了1969年以来Strassen算法的记录。此外,在测试的50多个数学难题中,AlphaEvolve在75%的案例中重现了已知最优解,并在20%的案例中提出了更优解。其中,它在亲吻数问题(kissing number problem)的11维空间中找到了593个球体的配置,打破了此前592的记录。小编评价,这一成就彰显了AlphaEvolve在基础科学研究中的巨大潜力。
未来展望:从材料科学到药物发现
谷歌DeepMind表示,AlphaEvolve的通用性使其适用于任何具有明确评估指标的问题,未来有望在材料科学、药物发现和可持续发展等领域发挥作用。目前,谷歌正开发用户界面,并计划为学术研究者推出早期访问计划,以进一步扩大其影响力。小编预测,随着AlphaEvolve的开源或更广泛应用,它可能成为推动全球科研创新的关键引擎。
AI自进化开启新纪元
作为AI领域的专业媒体,小编认为,AlphaEvolve的发布不仅是谷歌DeepMind的又一力作,更是AI技术迈向自进化时代的重要标志。其在数据中心、芯片设计、AI训练和数学研究中的多领域突破,展现了AI从辅助工具向核心创新引擎的转型。然而,小编也提醒,AlphaEvolve当前仅能处理可量化评估的问题,未来需进一步拓展其适用范围。
谷歌DeepMind于2025年5月14日发布了AlphaEvolve,这是一款具备自我进化能力的人工智能代理。它结合了Gemini大语言模型与进化式优化方法,能够自动测试、改进并提升整个代码库。以下是其主要成果和应用:
数学领域
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破解数学难题:AlphaEvolve通过全新设计的优化器改写了矩阵乘法算法,首次在4×4复值矩阵上超越1969年Strassen算法,将所需乘法次数从49降至48,打破了持续56年的纪录。此外,它还解决了困扰学术界数十年的接吻数问题,发现了一个由593个外球体组成的结构,直接刷新了11维空间中的下限。
数据中心优化
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提升资源调度效率:AlphaEvolve开发的调度算法被集成到谷歌的Borg集群管理系统中,平均持续恢复谷歌全球0.7%的计算资源。这意味着在谷歌庞大规模的计算环境中,相同计算资源占用空间可以完成更多任务。
芯片设计优化
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改进TPU设计:AlphaEvolve优化了张量处理单元(TPU)的关键电路逻辑,删除了冗余位,提升了即将推出的芯片设计。
AI训练加速
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加速矩阵运算:AlphaEvolve改进了自身所用的AI训练内核,使Gemini模型的矩阵运算速度提升23%,整体训练时间缩短1%。
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优化FlashAttention内核:AlphaEvolve对基于Transformer的FlashAttention内核实现了高达32.5%的提速。
工作原理
AlphaEvolve由三个部分组成:
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大模型:综合有关问题的信息以及以前解决问题的尝试,并提出新版本的算法。
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自动评估器:验证、运行和评分所提出的算法。
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进化框架:迭代改进所发现的最佳算法,并重新组合不同解决方案的想法,以找到更好的算法。
未来展望
AlphaEvolve已经在谷歌内部运行了一年多,取得了显著成果。未来,它有望在材料科学、药物发现、可持续性以及更广泛的技术和商业应用领域发挥重要作用。
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