隨著全球數字經濟的加速演進與產業結構的深度變革，“新基建”已成為推動經濟社會高質量發展的關鍵引擎。作為新基建的核心支柱之一，人工智能（AI）正以前所未有的深度和廣度賦能千行百業。而在這場深刻的智能化轉型中，人工智能基礎軟件開發 扮演著基石與靈魂的角色，其發展水平直接決定了AI技術落地應用的廣度、深度與效能。本白皮書旨在系統闡述人工智能基礎軟件在新基建背景下的戰略價值、發展現狀、關鍵挑戰與未來路徑，為產業創新與政策制定提供參考。

一、 新基建戰略下的AI基礎軟件：定義與核心價值

人工智能基礎軟件，泛指支撐人工智能技術研發、部署、運行和管理的底層軟件平臺與工具鏈。它主要包括：

1. 框架與庫：如TensorFlow、PyTorch、PaddlePaddle等深度學習框架，以及各類數學計算、數據處理庫。
2. 開發平臺與工具：涵蓋模型開發、訓練、調優、壓縮、部署的全生命周期管理平臺（MLOps），以及自動化機器學習（AutoML）工具。
3. 系統與運行時：針對AI計算特點優化的操作系統、編譯器、驅動及異構計算資源調度系統。
4. AI專用中間件與服務：如模型服務化引擎、AI能力開放平臺、數據管理與治理工具等。

在新基建的宏大敘事中，AI基礎軟件的核心價值在于：

• 技術民主化的基石：降低AI技術使用門檻，讓廣大開發者、企業乃至傳統行業能夠便捷地獲取和運用AI能力，加速全社會智能化進程。
• 產業生態的粘合劑：向上承接各類AI應用，向下適配多樣化的芯片硬件（CPU、GPU、NPU等），是構建健康、開放、協同的AI產業生態的關鍵環節。
• 自主創新的主戰場：基礎軟件的自主可控是保障國家數字主權、產業安全與長遠競爭力的戰略要地。發展自主AI基礎軟件體系，是擺脫外部技術依賴、掌握發展主動權的必然選擇。
• 效率與創新的倍增器：通過提供高效、穩定、易用的開發工具和平臺，極大提升AI研發與部署效率，釋放數據價值，催生新的商業模式與應用場景。

二、 發展現狀：機遇與挑戰并存

機遇方面：

1. 政策強力驅動：中國將人工智能列為國家戰略，新基建政策為AI基礎軟件的發展提供了明確的方向、豐富的場景和巨大的市場空間。
2. 應用需求爆發：從智慧城市、工業互聯網到智能醫療、自動駕駛，海量的應用場景對AI基礎軟件的可靠性、易用性、性能提出了迫切需求。
3. 開源生態繁榮：開源已成為AI基礎軟件創新的主流模式。國際主流框架與國內自主框架（如百度飛槳PaddlePaddle、華為MindSpore等）通過開源社區匯聚全球智慧，加速技術迭代與生態構建。
4. 軟硬協同創新：AI芯片的多元化發展（如GPU、ASIC、FPGA）倒逼基礎軟件在編譯優化、算子庫、調度器等方面進行深度適配與創新，形成軟硬一體化的競爭力。

挑戰方面：

1. 核心技術仍有差距：在框架的原始創新、高性能計算庫、大規模分布式訓練、端邊云協同等核心技術上，與國際頂尖水平相比仍存在一定差距。
2. 生態建設任重道遠：構建一個繁榮的、擁有海量開發者、豐富模型庫和行業解決方案的生態系統，需要長期投入和持續運營。國際主流框架的生態先發優勢明顯。
3. 產業協同不足：芯片、框架、應用等各環節之間尚未形成高效、標準化的協同機制，存在適配成本高、重復建設等問題。
4. 人才結構性短缺：既懂AI算法又精通底層系統軟件開發的復合型高端人才嚴重匱乏。
5. 安全與可信要求日益突出：模型安全、數據隱私、算法公平性與可解釋性等已成為AI基礎軟件必須內置的關鍵能力。

三、 未來發展方向與戰略建議

面向為推動我國人工智能基礎軟件在新基建背景下實現跨越式發展，提出以下戰略建議：

1. 強化頂層設計與長期投入：在國家層面制定AI基礎軟件中長期發展規劃，設立重大專項，鼓勵“產學研用”協同攻關，集中力量突破操作系統、編譯器、框架等關鍵底層技術。
2. 聚力打造自主根技術體系：重點支持1-2個具有潛力的自主AI框架（如飛槳、MindSpore）成為根社區，圍繞其構建從芯片、硬件到應用的全棧國產化軟硬件生態。避免分散投資，形成合力。
3. 深化開源開放與生態建設：積極主導或深度參與國際開源項目，同時大力建設有國際影響力的自主開源社區。通過開源降低使用門檻，吸引全球開發者，快速豐富模型庫、工具組件和應用案例。
4. 推動標準規范與產業協同：加快制定AI基礎軟件相關的接口、協議、評測等國家標準與行業標準，促進芯片、框架、應用之間的互聯互通與高效協同，降低產業總體成本。
5. 加速場景落地與價值閉環：緊密結合新基建重點領域（如智能制造、智慧能源、智能交通等），打造一批標桿性的AI基礎軟件應用示范項目，在實踐中迭代優化軟件，形成“應用反饋-技術升級”的良性循環。
6. 加強人才培養與引進：在高校加強系統軟件與AI的交叉學科建設，在企業設立高端研發崗位，同時在全球范圍內吸引頂尖人才，構筑堅實的人才基礎。
7. 筑牢安全可信防線：將安全、隱私保護、公平性、可解釋性等要求貫穿于基礎軟件設計的全過程，研發相應的工具和平臺，為可信AI提供底層支撐。

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人工智能基礎軟件是新基建這艘巨輪的“智能操作系統”與“創新發動機”。其發展絕非一朝一夕之功，需要戰略定力、持續投入和生態共贏。唯有夯實基礎軟件這一地基，才能支撐起人工智能產業的萬丈高樓，真正讓智能技術賦能百業、造福社會，在新一輪全球科技與產業競爭中贏得先機，為中國式現代化注入強大智能動力。