要是你听说过 AI,脑子里先冒出来的估计是 Python—— 那种写起来跟说英语似的语言,能让 AI 学会认图片、写东西。但今天咱聊的是另一种叫 Rust 的语言,它没 Python 名气大,可在 AI 圈里正慢慢变得超有用。

说白了,Rust 就像 AI 界的 “精密小工具”:它不像 Python 那样 “拿起来就能用”,但能让 AI 在好些特殊场景里跑得更快、更稳,还特省资源。比如让智能手表上的 AI 秒认手势,或者让大型 AI 服务器同时接好几万人的请求也不崩。


一、先搞懂几个词,后面好聊

在说具体技术前,先把几个词说明白,省得后面看懵:

  • 模型训练:就是让 AI “学习” 的过程。比如给 AI 看 1000 张猫的照片,它慢慢就知道 “哦,这玩意儿叫猫”。这一步现在主要靠 Python,因为用着方便、改着灵活。
  • 模型推理:就是让训练好的 AI “实打实干活”。比如训练好的 AI 瞅见一张新照片,能立马说 “这是猫”。这活儿,Rust 干得特别漂亮。
  • 边缘设备:不是说手机边缘啊,就是咱身边那些小设备,比如智能音箱、摄像头、手表,甚至冰箱里的小芯片。这些家伙内存小、算力弱,跑不了复杂程序。
  • 性能敏感:比如 AI 认一张图,必须 0.1 秒内搞定(慢了就卡成 PPT);或者同时有 1000 人用 AI 聊天,服务器不能掉链子。

二、Rust 在 AI 里能干啥?

Rust 的核心本事是 “稳、快、省”—— 跑起来稳当(不容易崩)、速度快(处理效率高)、特省资源(少用内存和电)。这些特点让它在 AI 的几个关键环节里特别吃香。

1. 让 AI 模型 “跑起来”:模型推理工具

模型推理是 Rust 最拿手的领域。简单说,就是有一堆工具能让训练好的 AI 模型在 Rust 里干活,而且各有各的绝活。

  • Tract:纯 Rust 写的 “模型播放器”
    你就把它想成一个 “万能播放器”,不过播放的不是视频,是 AI 模型。它能认好多常见的模型格式(比如 ONNX、TFLite),还特别 “轻巧”—— 不用装一堆乱七八糟的东西,编译完生成的程序就几 MB 大。

    适合啥场景?给树莓派(一种小型电脑)装个 AI 图像识别功能,或者让智能手表快速认出手势。这些小设备内存本来就小,Tract 这 “轻量” 的优点就太关键了。

  • ONNX Runtime Rust:AI 界的 “超级加速器”
    你用过 “迅雷” 这类加速下载的工具吧?ONNX Runtime 就类似 AI 界的 “迅雷”。它是微软这些大公司搞出来的,能让 AI 模型跑得飞快,还支持各种 “加速硬件”—— 比如电脑的 GPU(显卡)、英伟达的 CUDA 芯片。

    适合啥场景?需要快速处理一堆请求的 AI 服务,比如一个 AI 聊天机器人网站,几百人同时提问,用它就能让回答速度嗖嗖的,不卡壳。

  • llama.cpp(Rust 绑定):大语言模型的 “压缩包”
    像 ChatGPT 这样的大语言模型(LLM),本来可能要几十 GB 内存才能跑起来,但 llama.cpp 能把它们 “压一压”(专业叫 “量化”),压完就几 GB,还能用 Rust 调起来。比如一个 70 亿参数的模型,压缩后普通电脑也能跑。

    适合啥场景?在自己电脑上装个本地 AI 助手,不用联网也能聊天,还不用担心说的话被传到网上。

  • Candle:Hugging Face 的 “轻量工具箱”
    Hugging Face 是 AI 界的 “代码仓库”,里面有无数现成的 AI 模型。Candle 是他们搞的 Rust 工具,能直接加载这些模型,用法还跟 Python 的 AI 工具差不多,学起来不费劲。

    适合啥场景?想赶紧试试某个开源 AI 模型(比如一个新的文本生成模型),又想让它跑得比 Python 快点儿。

2. 让 AI “学习”:模型训练工具(还在长大)

训练 AI 模型现在还是 Python 的天下,但 Rust 也在慢慢赶上来。现在的工具更适合 “小而快” 的训练任务。

  • Burn:纯 Rust 的 “AI 教练”
    它就像一个用 Rust 写的 “AI 教练”,能教模型学数据(比如教模型区分垃圾邮件和正常邮件)。它的优点是 “省内存”—— 训练的时候不会像 Python 那样不知不觉用掉一堆内存,还支持好几台电脑一起训练(分布式训练)。

    适合啥场景?训练一些中小型模型,或者想彻底不用 Python,从头到尾用一种语言搞 AI 开发。

  • tch-rs:连接 Rust 和 PyTorch 的 “桥”
    PyTorch 是 Python 里最火的 AI 训练工具。tch-rs 就像一座桥,让 Rust 能直接用 PyTorch 的功能。比如你用 Python 训练了一个模型,然后用 Rust 写段代码让它 “思考” 得更快。

    适合啥场景?不想放弃 PyTorch 的强大,但又想让部分代码跑得飞起。

3. 给 AI “喂数据”:数据处理工具

AI 学习得靠大量数据(比如图片、文字、表格),处理这些数据特费时间。Rust 的工具能让这活儿快不少。

  • Polars:比 Excel 快 10 倍的 “表格处理器”
    你用过 Excel 处理表格吧?Polars 就像个 “超级 Excel”—— 能处理比 Excel 大 100 倍的表格,速度还快 5-10 倍。比如给 100 万用户的行为数据做统计,用它几分钟就搞定了。

    适合啥场景?AI 训练前的 “数据清洗”(比如删掉错误数据、整理格式)。

  • ndarray:Rust 版的 “数字积木”
    AI 模型处理数据时,会把数据变成 “数组”(比如一张图片会变成一堆像素数字组成的长方体)。ndarray 就是用来摆弄这些 “数字积木” 的,能灵活地切、拼、算,还不会出错(比如不会不小心摸到不存在的数字)。

    适合啥场景?处理图片、语音这些需要变成数组的 AI 数据。

  • Rayon:让电脑 “多只手干活” 的工具
    比如你要处理 1000 张图片,普通工具可能一张一张慢慢来,Rayon 能让电脑同时处理 10 张(利用多线程),速度一下子快 10 倍。用法还特简单,改一个词就能开启 “多线程模式”。

    适合啥场景?批量处理数据(比如同时给 1000 张图片缩小尺寸)。

4. 和 Python “搭伙”:互相帮忙的工具

现在 AI 圈子里,Python 就像 “大管家”,管着大部分训练和数据管理的活儿。Rust 可以当 “特种兵”,帮 Python 解决一些头疼的性能问题。

  • pyo3:让 Rust 代码变成 Python “插件”
    比如你用 Python 写了个 AI 程序,但有一段代码跑得贼慢(比如处理图片的核心逻辑),可以用 Rust 重写这段代码,然后通过 pyo3 把它变成 Python 能直接调用的 “插件”,速度可能一下子快 10 倍以上。

    举个例子:Python 处理 1000 张图片要 10 秒,用 Rust 写核心逻辑后,可能 1 秒就搞定了。

  • tch-rs 和 tensorflow-rust:直接用 Python 的 “AI 模型”
    如果你用 PyTorch 或 TensorFlow(Python 的两大 AI 框架)训练了一个模型,通过这两个工具,Rust 能直接加载并用这个模型,不用重新训练。


三、用 Rust 做 AI 的常见场景和步骤

不同场景下,用 Rust 开发 AI 的步骤不一样。这里举几个常见的,你一看就明白咋用了。

场景 1:给边缘设备装个小 AI(比如智能摄像头)

目标:让摄像头自己认 “有人经过”,不用上传到云端,反应快还省流量。

步骤

  1. 选个轻量模型:用 Python 训练一个小的图像识别模型(就认 “人” 和 “没人”),体积要小(比如小于 10MB)。
  2. 转成通用格式:用 Python 工具把模型转成 ONNX 格式(就像把视频转成 MP4,啥播放器都能认)。
  3. 用 Rust 写推理代码:用 Tract 加载 ONNX 模型,写代码实现 “摄像头取图→模型判断→有人就报警”。
  4. 编译成小程序:Rust 编译后生成一个单独的程序(比如在树莓派上是个.exe文件),可能就 5MB 大,直接拷到摄像头里就能跑。
  5. 测试优化:看看识别速度够不够快(比如 0.1 秒内搞定),慢了就简化模型或优化代码。

场景 2:搭一个快又稳的 AI 聊天后端

目标:让用户用你的 AI 聊天机器人时,响应快、不崩,还能同时伺候好多人。

步骤

  1. 选个合适的大模型:比如用 Llama 3 或 Qwen(开源的大语言模型),用 llama.cpp 压缩成 4bit(本来 10GB,压完 2GB)。
  2. 用 Rust 接模型:用 llama.cpp 的 Rust 绑定加载模型,写代码处理用户输入(比如 “你好”→模型生成 “你好呀”)。
  3. 搭个 API 服务:用 axum(Rust 的轻量 Web 工具)把 AI 功能做成 API 接口(就像一个网址,用户发消息过来,返回 AI 的回答)。
  4. 优化并发:用 Rust 的异步功能(tokio)让服务器同时处理 100 个用户的请求,不会因为一个人卡住所有人。
  5. 加监控:用工具看看 “每秒多少人提问”“平均回答时间”,慢了就加 GPU 加速或多搞几台服务器。

场景 3:帮 Python 代码提速(比如数据处理)

目标:Python 处理数据太慢,用 Rust 优化关键步骤。

步骤

  1. 找瓶颈:用 Python 的测试工具(比如 cProfile)看看哪段代码最慢(比如计算用户活跃度的逻辑)。
  2. Rust 重写:用 Polars 或 ndarray 把这段逻辑用 Rust 重写,确保结果和原来一样,但速度更快。
  3. 打包成 Python 插件:用 pyo3 把 Rust 代码打包成 Python 能调用的库(比如一个.pyd文件)。
  4. 替换调用:在原来的 Python 代码里,把慢的那段换成调用 Rust 插件,测试下速度 —— 可能从 10 秒变 1 秒,爽翻!

四、未来 Rust 在 AI 领域会咋发展?

Rust 在 AI 领域还在快速成长,未来几年可能会有这些变化:

  • 大模型推理更快更省资源:比如让手机也能流畅跑大语言模型,回答问题跟聊天似的快,还不费电。
  • 边缘 AI 更普及:以后智能手表、智能家居里的 AI,可能大多用 Rust 开发,因为它能在小设备上稳稳跑着。
  • 训练工具更成熟:现在用 Rust 训练大模型还不太方便,未来可能会有更简单的工具,让 Rust 也能轻松训练 AI。
  • 更安全的 AI 系统:金融、医疗这些对安全要求高的领域,可能会更爱用 Rust—— 因为它不容易出内存漏洞,能避免 AI 系统突然崩了导致的麻烦。

五、普通人咋理解 Rust 和 AI 的关系?

简单说,Rust 不是来抢 Python 饭碗的,而是来 “搭把手” 的:

  • 你想赶紧试个新 AI 模型,或者训练个复杂的大模型,用 Python 更方便;
  • 你想让 AI 在小设备上跑、需要处理一堆用户请求、或者代码要长期稳定运行,Rust 更合适。

就像做菜:Python 是炒快菜的不粘锅,方便快捷;Rust 是炖高汤的砂锅,慢工出细活,适合需要长时间保温、味道更醇厚的场景。

随着 AI 越来越普及(从云端到身边的小设备),Rust 这种 “稳、快、省” 的特点,可能会在 AI 世界里变得越来越重要。


六、断言:从 AI “补位能手” 到核心玩家

现在的 Rust,更像 AI 生态里的 “补位能手”,帮 Python 解决性能、资源的难题;但未来几年,它大概率会往 “核心玩家” 靠拢。Rust 将在边缘、大模型、安全领域站稳脚跟。

边缘 AI 里,智能手表、工业传感器这些小设备的 AI 需求会爆发,Rust 的 “轻量 + 稳” 会成标配,说不定以后你家智能门锁的识别逻辑,就是 Rust 写的;大模型推理上,它会把 “省内存、快响应” 做到极致,让手机跑大模型像聊微信一样流畅,成大模型落地的关键工具;安全领域更不用说,金融 AI 的交易判断、医疗 AI 的诊断辅助,会更依赖 Rust 的内存安全,避免漏洞风险。

以后的 AI 开发,可能不再是 “Python 独大”,而是 “Python 管训练、Rust 管部署 + 安全” 的互补生态 ——Rust 会从 “帮衬” 变成 AI 落地离不开的核心力量。

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