《電子技術(shù)應(yīng)用》
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對話MIT機(jī)械工程教授:工業(yè)智能化時代已經(jīng)到來

2018-07-26

  日前,由中國計算機(jī)用戶協(xié)會工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用分會主辦、中國華能集團(tuán)承辦的“2018年度工業(yè)智能技術(shù)應(yīng)用暨工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國際年會”在上海舉辦。在中國工業(yè)面臨由粗放管理向精細(xì)化管理轉(zhuǎn)型的浪潮中,人工智能(AI)可以發(fā)揮什么作用?歐美發(fā)達(dá)國家在智能制造領(lǐng)域有哪些成功的應(yīng)用?智能化革命會帶來哪些變化?就這些問題,筆者對話了年會特邀嘉賓、麻省理工學(xué)院(MIT)機(jī)械工程教授亞歷山大˙斯洛克姆。

  人工智能潛力巨大

  “世界上第一臺電子計算機(jī)ENIAC有30噸重,占地170平米,運算次數(shù)可以達(dá)到5000次/秒。從ENIAC誕生到現(xiàn)在只有70年,而現(xiàn)在的智能手機(jī)已經(jīng)擁有了109倍的計算能力,而且運行起來節(jié)能105倍,體積小105倍……”斯洛克姆感嘆智能產(chǎn)品的飛速變化。

  那么,作為人們生活中早已離不開的智能產(chǎn)品,智能手機(jī)和人工智能有多大的距離?

  目前,人類可以用識別技術(shù)解鎖智能手機(jī)、通過輸入法將語音轉(zhuǎn)化成文字,還可以借助siri進(jìn)行簡單的人機(jī)對話,這些剛好與人工智能研究中的圖像識別、語言識別、自然語言處理技術(shù)相對應(yīng)。然而,在專家眼中,這些應(yīng)用與期待的“一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器”還相去甚遠(yuǎn)。

  提起人工智能,很多人會想起“阿爾法狗”和“深藍(lán)”,但在圍棋和國際象棋領(lǐng)域超越人類的人工智能,打麻將卻不在行,原因何在?據(jù)專家解釋,“阿爾法狗”和“深藍(lán)”的成功歸于幾個重要因素:大數(shù)據(jù)、計算能力、人工智能算法,還有合適的應(yīng)用場景。國際象棋和圍棋是完全信息博弈,而打麻將需要與人進(jìn)行更多交互,是不完全信息博弈,對機(jī)器而言相對困難。因此,完成單一任務(wù)時,機(jī)器學(xué)習(xí)無往不利,而在更多需要靈活應(yīng)對的復(fù)雜場景中,人工智能表現(xiàn)欠佳。

  “現(xiàn)在,人工智能能做的最棒的事就是合成程序,人類可以揮揮手,讓電腦自己找到模塊化的硬件和軟件并組裝在一起……人工智能已經(jīng)可以創(chuàng)造人工智能了?!彼孤蹇四氛f。

  兩年前,以Facebook為代表的AI業(yè)巨頭開始研究“生成對抗網(wǎng)絡(luò)”。試驗中,電腦在互相“對話”中自行“改良”并創(chuàng)造出一種新的語言。后來,該項目因擔(dān)心AI迭代過快、進(jìn)化方向失控被終止。但這已展示出人工智能“可怕”的學(xué)習(xí)和進(jìn)化能力。

  也有與會的專家指出,人類作為人工智能的設(shè)計者經(jīng)常會遺漏一些問題,而人工智能在其指數(shù)級進(jìn)化的過程中反復(fù)檢查、自我更正,效率遠(yuǎn)高于人類,未來也許會憑借自身潛力快速成長。

  智能變革無處不在

  如何將人工智能技術(shù)落地到生產(chǎn)制造中,實現(xiàn)從自動化向數(shù)字化、再到智能化的三級轉(zhuǎn)型?這是此參會的業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的問題。

  斯洛克姆介紹,歐美國家目前最常見的應(yīng)用,就是利用人工智能預(yù)警設(shè)備故障?!叭斯ぶ悄軙崆芭袛喑鲈O(shè)備在什么時候需要維護(hù)或者更換,然后在故障發(fā)生前進(jìn)行預(yù)警,通知工人來檢修?!?/p>

  據(jù)了解,以前工廠設(shè)備定期檢修就就像汽車年檢,每到一定時間和公里數(shù),就要檢測維修或更換零件,但這樣也無法確保下一次年檢前不會再出問題。而人工智能技術(shù)可以直接省掉省去年檢環(huán)節(jié),通過故障前的精準(zhǔn)預(yù)警處理問題。

  此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)、傳感器技術(shù)、算法、大數(shù)據(jù)不斷發(fā)展,人工智能技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域落地具備了可靠的感知基礎(chǔ)。人工智能利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)收集和計算能力協(xié)助人類統(tǒng)籌規(guī)劃、嚴(yán)格管控生產(chǎn)鏈條中的每個環(huán)節(jié),在工業(yè)生產(chǎn)這個“合適的應(yīng)用場景”里,為決策提供周全精準(zhǔn)可量化的依據(jù)。

  “工業(yè)智能化時代已經(jīng)到來,智能化變革在能源、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域已經(jīng)無處不在?!彼孤蹇四氛f,“而且技術(shù)發(fā)展非常迅速,以后可能要人工智能來回答人工智能還能做什么這個問題。但有一點是肯定的,智能制造和智能產(chǎn)品可以讓生活更美好。”

  “我記得最早的汽車是沒有安全帶的,然后第一輛車配備了安全帶,接著所有車都有了安全帶。一輛車有了安全氣囊,然后所有車都有了安全氣囊;還有后視攝像頭……等待利用AI技術(shù)的自動駕駛汽車普及也不過是時間問題。”斯洛克姆教授說。

  人工智能將重構(gòu)所有產(chǎn)業(yè)。未來,工廠中的每臺機(jī)組、每個開關(guān)、每個燈泡都在觀察和學(xué)習(xí),那么,學(xué)習(xí)速度、工作效率、準(zhǔn)確率都低于人工智能的人類會失業(yè)嗎?

  “機(jī)器會取代流程重復(fù)性工作,把人類從照本宣科的勞作中解放出來,但那些更有創(chuàng)造性的職業(yè)是不可能被代替的,比如藝術(shù)家、運動員……現(xiàn)在機(jī)器也會寫作,但是電腦寫出來的文章和人類有感而發(fā)寫出來的完全不同。更多時候,我們可能是‘交互’關(guān)系。比如我喜歡編程,但我不想真的去寫程序,我就動動腦子,想要一個這樣的程序,然后電腦就替我寫好了?!彼孤蹇四繁硎?。

  據(jù)了解,目前的人工智能系統(tǒng)大多應(yīng)用在數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域,還無法代替人做決策,因為人類處理問題很靈活,經(jīng)常是“小錯不斷、大錯不犯”,而人工智能還有缺陷,它很客觀也很死板,容易受到數(shù)據(jù)噪音干擾,可能“小錯不犯,一犯就是大錯”。

  “目前,人類和機(jī)器還需要相互學(xué)習(xí),找到需要被‘更正’的行為模式?!彼孤蹇四氛f。

  后記

  如果說工業(yè)革命是用機(jī)器取代大量人力,互聯(lián)網(wǎng)革命是用萬物互聯(lián)取代傳統(tǒng)的信息互通方式,那么,人工智能革命就是利用AI和互聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)實現(xiàn)更高效的資源配置。經(jīng)濟(jì)學(xué)常識告訴我們,高效的生產(chǎn)模式必將淘汰低效的,就如同現(xiàn)代印刷術(shù)淘汰雕版印刷,自動化工廠取代手工作坊一樣。

  人工智能作為數(shù)字技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,注定會為制造業(yè)帶來脫胎換骨的革新。如此說來,人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用也許只不過是一場順勢而為的技術(shù)變革。在這場革新中,我們只有兩條路——順應(yīng)潮流,或被淘汰。


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