今年的《政府工作報告》提出，深化大數(shù)據(jù)、人工智能等研發(fā)應(yīng)用，開展“人工智能+”行動，打造具有國際競爭力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群。從“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”到“人工智能+”，體現(xiàn)了全球科技競爭焦點的變化。
3月10日，全國人大代表、中國工程院院士、東北大學(xué)副校長、工業(yè)智能與系統(tǒng)優(yōu)化國家級前沿科學(xué)中心主任和首席科學(xué)家唐立新在接受《中國冶金報》記者獨家專訪時談了他對人工智能技術(shù)發(fā)展的看法。
關(guān)于“人工智能+鋼鐵”——人工智能彰顯了“陰陽相生”的生命力
人工智能如果“+鋼鐵”，會產(chǎn)生什么樣的效果？“高端、高質(zhì)、高效、低碳。”這是唐立新的答案。
當(dāng)前，人工智能得到有效應(yīng)用的是兩個方面。一是在效率方面，推動鋼企資源能源和設(shè)備利用率顯著提升；二是在質(zhì)量方面，通過將煉鐵、煉鋼等復(fù)雜的生產(chǎn)“黑盒”透明或半透明化，優(yōu)化控制產(chǎn)品質(zhì)量。“這個過程一方面是解析，認(rèn)識它；另一方面是改造、優(yōu)化，讓它往我們所期待的設(shè)計方向去發(fā)展。這兩個方面是人工智能助力鋼鐵行業(yè)發(fā)展的重要支撐點。”唐立新表示。
基于此，唐立新分享了他的團(tuán)隊提出的數(shù)據(jù)解析與優(yōu)化互補融合的原創(chuàng)性核心DAO（數(shù)據(jù)解析與優(yōu)化）理論，這一理論與中國傳統(tǒng)文化里的“陰陽哲理”相似。“數(shù)據(jù)解析針對的是工業(yè)過程中的‘黑盒’，類似傳統(tǒng)文化中的‘陰’；而優(yōu)化針對的是‘白盒’，即可量化、可透明的部分，對應(yīng)傳統(tǒng)文化中的‘陽’。”唐立新解釋道，優(yōu)化需要建立在數(shù)據(jù)透明的基礎(chǔ)上，而解析則可以通過數(shù)學(xué)模型對不可測的部分進(jìn)行處理，二者各有分工，又相互融合，從而共同解決工業(yè)過程中的一些復(fù)雜問題，彌補了單一方法的局限性。“人工智能充分彰顯了傳統(tǒng)陰陽學(xué)說的生命力。”他表示。
人工智能作為新興事物，如何通過科學(xué)合理的應(yīng)用發(fā)揮更大作用，還有較長的路要走。在唐立新看來，隨著人工智能在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用逐步深入，未來將面臨許多挑戰(zhàn)性的問題，比如整個流程如何優(yōu)化運行；如何用更高性能的算法來支撐；高端鋼的質(zhì)量如何進(jìn)行設(shè)計與控制等，這些都需要進(jìn)行更深入的研究。
唐立新透露，為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，他的團(tuán)隊下一步將圍繞兩個重要方向展開研究。一方面，研究工業(yè)智能的共性技術(shù)和底層技術(shù)，利用系統(tǒng)思維將這些技術(shù)“串珠成鏈”，將工業(yè)過程認(rèn)識得更加清楚。其中，共性技術(shù)包括圖像識別、聲音識別等，底層技術(shù)包括芯片、算力、算法等。另一方面，強(qiáng)化DAO理論在實踐中的應(yīng)用，與工業(yè)過程相結(jié)合，強(qiáng)化與鋼鐵工業(yè)、裝備制造等方面的深入合作。
關(guān)于打造行業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺：企業(yè)不愿共享數(shù)據(jù)并非無解
截至目前，鋼鐵行業(yè)已經(jīng)積累了大量數(shù)據(jù)，當(dāng)前的數(shù)據(jù)規(guī)模是大是小？處理這些數(shù)據(jù)是難還是易？在唐立新看來，數(shù)據(jù)大小是相對的，與其所解決的問題有關(guān)。
“采集數(shù)據(jù)應(yīng)堅持問題導(dǎo)向，不要追求大而全，而應(yīng)追求恰當(dāng)、適配、有效。”唐立新進(jìn)一步解釋道，數(shù)據(jù)過大，不僅增加了成本，還會對后期的識別和理解帶來壓力。因此，當(dāng)前，一方面要高效利用已采集的數(shù)據(jù)；另一方面應(yīng)從需求出發(fā)，重新設(shè)計數(shù)據(jù)采集流程。
對于數(shù)據(jù)如何應(yīng)用，業(yè)內(nèi)有專家提出，建立區(qū)域鋼鐵數(shù)據(jù)中心或者鋼鐵行業(yè)統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)中心。唐立新對這種觀點表示高度認(rèn)同，認(rèn)為這是從國家、行業(yè)層面考慮，且非常有前瞻性的觀點。如果能夠發(fā)揮國家制度上的優(yōu)越性，有組織地設(shè)計一個行業(yè)平臺，打破企業(yè)之間的數(shù)據(jù)界限，則有望實現(xiàn)合作共贏。
“困難就在于企業(yè)的視角和思維方式與行業(yè)存在顯著差別，容易出現(xiàn)企業(yè)不愿共享的情況。”唐立新指出。不過，在他看來，這一難題并非無解，“只要將標(biāo)識解析、區(qū)塊鏈、隱私計算等多項技術(shù)進(jìn)行配套，就能兼顧各方利益，實現(xiàn)既保護(hù)隱私，又?jǐn)?shù)據(jù)循環(huán)的目的。”
其一，通過標(biāo)識解析明確權(quán)屬。核心是在統(tǒng)一的框架下，通過編碼給各家企業(yè)的數(shù)據(jù)貼上“身份標(biāo)簽”，明確權(quán)屬。
其二，基于密碼學(xué)等技術(shù)手段，區(qū)塊鏈實現(xiàn)去中心化的數(shù)據(jù)流通和交易。通過構(gòu)建信任機(jī)制，提高數(shù)據(jù)的安全性和可信度。
其三，借助隱私計算實現(xiàn)數(shù)據(jù)保密。上邊兩項技術(shù)可以認(rèn)為在解決信息流通問題，這項技術(shù)則重在解決保密問題。
“三項技術(shù)相互配套就可以解決業(yè)內(nèi)企業(yè)的擔(dān)心。”唐立新說道。他同時勉勵先進(jìn)企業(yè)打破傳統(tǒng)思維，積極參與到行業(yè)平臺的建設(shè)中，積極共享，共創(chuàng)價值。
唐立新以牡丹花作喻，春天的花、夏天的葉、秋天的莖，各有各的美好。沒有一家企業(yè)可以窮盡所有優(yōu)勢，建立共有平臺，大家都會受益。
“要實現(xiàn)這一目的，至少要做好3項工作：一是特別需要有力的組織牽頭，統(tǒng)一思想認(rèn)識；二是集中攻關(guān)技術(shù)，確保平臺能落地；三是攜手共創(chuàng)價值，讓這個平臺產(chǎn)生實實在在的效益。如此，才能真正推動整個行業(yè)發(fā)展。”唐立新表示。
關(guān)于新興技術(shù)：擁抱又冷靜
近兩年，ChatGPT不斷演進(jìn)，Sora大模型驚艷亮相，鋼鐵行業(yè)是追逐趨勢，還是保持自我？唐立新在接受《中國冶金報》記者獨家專訪時提供了自己的應(yīng)對思路——“擁抱又冷靜”。“擁抱”，是要保持緊密關(guān)注，積極主動了解新興技術(shù)；“冷靜”，則是要結(jié)合企業(yè)發(fā)展實際應(yīng)用，量力而行。
當(dāng)前，美國和中國的人工智能發(fā)展路徑存在差異。美國的人工智能等新興技術(shù)主要用在消費行業(yè)，中國則主要通過明確的場景來倒逼研究。新興技術(shù)應(yīng)用在任何行業(yè)，都會對社會進(jìn)步產(chǎn)生巨大的推動甚至顛覆作用。如果在鋼鐵行業(yè)應(yīng)用，則需“擇其善者而從之”。
當(dāng)前，部分鋼企存在盲目追逐數(shù)字孿生、元宇宙、大模型等新概念的傾向，在唐立新看來這是一種誤區(qū)。他引用舒曼的一句話“技術(shù)只有為高尚的目的服務(wù)，才有價值”，強(qiáng)調(diào)“不能為了技術(shù)而技術(shù)”。
“一切事情有一項基本的原則，即以終為始，明確我們想要什么，其他就都是手段。”唐立新認(rèn)為，對鋼企而言，生產(chǎn)出高端、高質(zhì)、高效、低碳的產(chǎn)品，讓其更能滿足下游客戶需求，更有市場競爭力便是企業(yè)追求的最高目標(biāo)。能夠促進(jìn)這一目標(biāo)實現(xiàn)的技術(shù)工具，就應(yīng)及時加以應(yīng)用、創(chuàng)新；反之，則要重新思考、設(shè)計，“技術(shù)最終要回歸本質(zhì)”。
在唐立新看來，鋼鐵企業(yè)發(fā)展智能化應(yīng)受“雙力”驅(qū)動，一是下游需求的“外逼力”，鋼鐵企業(yè)應(yīng)與下游客戶深度融合，提升制造業(yè)服務(wù)化水平；二是提質(zhì)增效的“內(nèi)驅(qū)力”,將提質(zhì)增效視為鋼企永恒的自主的追求。“技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)在這一框架下回歸本質(zhì)，即通過可視仿真，加深人類對工業(yè)過程的理解，從而增強(qiáng)控制與干預(yù)的主動性，最終實現(xiàn)質(zhì)效提升、競爭力提升。”他說道。
關(guān)于構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系：要形成金剛石一般的立體結(jié)構(gòu)
《政府工作報告》提出，大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。“未來，人工智能在現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)中將大有可為。”唐立新表示。
他分享了自己對于現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的理解，即現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系意味著關(guān)注點不再是一棵樹，而是一片森林；追求的不再是單個企業(yè)、單個行業(yè)的發(fā)展，而是著力構(gòu)建各種要素立體化連接、實現(xiàn)高質(zhì)、高效循環(huán)目標(biāo)的制造循環(huán)工業(yè)系統(tǒng)。
構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，離不開8個字——“造物、順流、賦能、增智”。造物，即物質(zhì)形態(tài)的轉(zhuǎn)換；順流，即構(gòu)建順暢物流體系；賦能，即企業(yè)之間通過能源的鏈接與協(xié)同優(yōu)化實現(xiàn)節(jié)能降碳；增智，即通過工業(yè)智能提質(zhì)增效。“這8個字能夠讓產(chǎn)業(yè)體系自主可控、高質(zhì)高效。”唐立新指出。
要構(gòu)建什么樣的體系？唐立新以金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)及性能差異作比。“金剛石特別硬，石墨特別柔軟，但二者的組成都是碳原子。主要區(qū)別就在于，金剛石里的碳原子呈現(xiàn)上下、左右、前后的立體網(wǎng)狀式連接，而石墨是平面結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)都連接得特別緊密，層與層之間以范德華力（分子間作用力）相結(jié)合。”唐立新繼續(xù)說道，“企業(yè)之間構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，就如同要形成金剛石一般的立體結(jié)構(gòu)，只有這樣，體系才會強(qiáng)大。”
唐立新表示：“工業(yè)智能與系統(tǒng)優(yōu)化國家級前沿科學(xué)中心目前就在圍繞加快構(gòu)建具有東北特色優(yōu)勢的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系這一課題展開深入研究，期待能夠為現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系自主可控做出自己的貢獻(xiàn)。這其中，工業(yè)智能起著重要支撐作用，我們將全力以赴從體系視角展開其應(yīng)用研究的探索。”
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