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侯宝存:新一代人工智能引领下的智慧云制造

2018/2/8    来源:中国信息通信研究院    作者:侯宝存      
关键字:人工智能  侯宝存  
我们现在是一个云平台赋能的时代,包括人工智能的结合一定是跟平台的结合最后发挥作用。
侯宝存:新一代人工智能引领下的智慧云制造
 
    大家下午好!非常荣幸有这个机会跟大家做一些分享。我分享两部分内容:第一部分,1-4,大家知道科工也是从2015年开始做工业互联网平台,我们专门做了一个航天云网平台。今天我重点跟大家汇报我们做这个平台跟人工智能的结合,确实随着新一代人工智能规划的发布,工业互联网平台一定是跟人工智能结合最紧密的,而且制造业整体跟人工智能的结合要在这个平台上体现,所以1-4介绍一下我们在这方面做的一些工作。第五部分其实我是代表,因为我们航天科工集团正好也是人工智能咱们这个组的联职主席,受联职主席的委托,也借这个机会,把我们现在做的工业智能白皮书做一个介绍,不算正式发布。
 
    第一部分,背景。我们现在是一个云平台赋能的时代,包括人工智能的结合一定是跟平台的结合最后发挥作用。科工一直在做,刚才说我们在做整个的INDICS平台,然后在INDICS平台上部署云制造核心的应用,然后打造生态。我们整个做平台的思路是按照云制造的思路在做,所以前面介绍也是云制造跟人工智能结合的理念。李院士是我们的技术带头人,他提出云制造的概念。现在我们已经发展到云制造2.0到3.0之间。INDICS平台是我们在这个平台之间的一个实践,我们也在考虑它跟人工智能的结合,这也是我们的发展路线。我们国家提出中国制造2025的宏伟目标,但是并没有很明确的规划体系架构,所以我们在做新一代智能制造系统,试图从这个角度提出新一代的制造系统的发展路线,包括技术框架。大家可以看到,这里面在最底层,现在叫工业智联网,其实也就是网络这一层面工业互联网的这个概念。再往上是智能产品、智能生产和智能服务。再往上就是智能制造云,其实智能制造云,我们认为就是云制造部署的一些系统。所以,我们今天要跟大家交流的智能制造云应该说在整个新一代智能制造系统里的位置还是很关键的,相当于是一个共性支撑性的,支撑整个过程制造的东西,这是一个大背景。
 
    解读一下人工智能的进化阶段。非常荣幸正好科工集团也参与了潘院长组织的人工智能2.0研究的团队,现在新一代人工智能规划已经发布了,我们也有自己的一些想法。我发现跟苗总的想法真是一致的,人工智能三起三落,这一次为什么会又起来呢?其实刚才苗总总结的,其实真是不约而同的是,我觉得大家的认识是一样的。第一,我们现在有了万物互联的网,我们具备了万物互联的条件。那么,具备了万物互联的条件,我们就有了大数据。同时,我们又有云计算、高性能计算的提升,他刚才提到计算成本的下降。然后,我们有以深度学习为代表的人工智能模型与算法的突破,有了这几个点,所以我们又到了人工智能的这么一个发展的顶峰。
 
    新一代人工智能大家知道是五个代表,一个是大数据智能,大数据智能大家也他的比较多。第二,基于网络的群体智能。第三,人机混合增强的智能,还有跨媒体推理智能,无人系统的智能。所以,下面这一部分也是想结合云制造跟这五大智能结合的想法。很多是正在思考和正在实践的,不见得都完成了。
 
    首先,这也是李院士提出的新一代人工智能引领下的智慧云制造的内涵,是学术性的。从里面不难看出作为对新一代智慧云制造的定义来说,首先是强调了新一代智能科学的引入。同时,大家可以看出,里面特别强调了不是说我们的一定是跟制造应用领域的专业技术的深度融合,前两天我看到一篇工业界网红的一偏文章,我觉得虽然之前有些观点不太认同,但是我们现在做云计算、大数据,做新一代人工智能太过强调支撑性的技术。所以,李院士也特别强调,跟制造领域的技术结合。大家看到最后在实施内容说一定要实现制造过程中的集成优化,要达到这个目的才能真正实现云制造,或者新一代人工智能应用下的智慧云制造的目标。
 
    我们也做了一个体系架构,当然大家可能也都在这个地方研究,我们也是自己的一种方式。那么,从底层的资源,再多边缘,然后再到上面的共性的云平台,再到最上面的应用,大概都是这么一个架构。然后,我们有一系列的技术,我们在跟技术结合的时候,特别从红的点标出了人工智能结合的一些点,包括大数据的智能,包括跨媒体智能,包括无人系统的智能。
 
    初步实践,目前的概念在INDICS平台上的初步成效和思考。我们在2015年6月份的时候打造的这么一个平台,从内部有内部的专有云,有对外的公有云,还有国际云。这是我们这个平台的架构,这个平台的架构其实跟刚才智慧制造云的架构是一样的,更多从实践层面上强调了一点,就是我们现在对平台的定义已经是个工业操作系统,而不是单纯的应用。
 
    这个里面是我们核心的PaaS层,我们把人工智能的引擎,大数据的引擎以前就有,人工智能的引擎也是最近引入的,然后在开发工具和公共服务组件上也特别针对人工智能做相应的一些工具。
 
    这是这次在联盟的时候有一个测试床,刚刚立项完。我们想在工业互联网这个平台上做出一个人工智能的开放引擎。当然,这个工作我们正在做,有一些基础,包括一些算法和模型,但是这个正在做。我们准备在2018年这个测试床要做出一个具体的东西来。那么,底下的人工智能的引擎我们需要兼容开源的一些东西,另外还有上面的开发工具包括一些模型,最终我们要想在这个平台上提供一些人工智能的API的接口,供开发者、企业去用。我们在做一些竞赛,其实以后的生态都是大家一块的生态。   
 
    刚才专家说了,其实从人工智能来说,最核心之一首先是数据的聚集。所以,我们现在从底层来说,除了设备的一些数据之外,把服务和能力的数据,也就是制造全生命周期的一些研发、实验和相应的一些检测的数据全都接进来了。另一方面,从互联企业级的层面都提供了相应的应用。里面有一些标小点的是我们自己有的,其他是靠生态建设的。但是,从规划上来说,不论是从应用上,还是从云制造上面支撑整个核心的周期。
 
    现在最基础的云协作的中心是做基于大数据和机器学习的智能协作,后面我们可以靠一些大数据和机器学习做一些智能的协同,这也是跟人工智能结合的点。再一个就是在协同智能的角度,就是3C,它应该是我们在云端进行云制造最核心的,从云端的订单获得,从云端的资源接入,到云端的协同都靠3C实现,在这3C里面有一些人工智能的影子,类似像智能调度的算法,我们会在云端用相应的人工智能的算法,包括深度学习的算法对整个智能调度的过程进行优化。然后,还有一些像精密加工的智能检测的算法,也放到平台上,可以放到应用里面去,这个就是像图像识别,刚才也有专家提到,这些都是在我们平台上目前已经能够初步提供的一些人工智能的应用。
 
    然后还有一个虚拟工厂,其实作为制造业的角度,真正的人工智能应用一定是到一个虚实结合,或者数字化双胞胎,真正实现物理环节每一个生产信息,每一个研制信息能够在虚拟环境里面实现。我们现在也有这些应用过程,然后也有一些功能。当然,还有最后的这种智能服务,这里面也有一些类似于说我们在故障诊断的时候,也有一些人工智能的算法提供给大家。
 
    所以,核心的几个应用,应该说目前从工业互联网平台能够提供给大家的有一些人工智能的影子,但是这些还是需要我们进一步去做的,尽快完善它。
 
    然后,我们这个平台现在就是说,大家也知道,现在随着咱们国家规划,百万企业上云,百万APP接入,我们基于这个平台也规划了相应的路线。也做了一些案例,像智能化改造的案例,在这个里面也有一些人工智能的应用。这是我们规划的整个基于平台,就是上面是平台,下面是整个工厂内部的系统,我们基于生产计划,包括我们的工业数据和企业运行数据三条主线构建线上、线下结合的智能工厂。
 
    这里面我们就可以做基于大数据智能的产线优化分析,大家可以看到,可能很多产线的专家都能了解到,类似于我们在产线的关键指标点跟最后真正关心的指标间的关系,可以通过大量的数据分析,然后优化产线的一些参数和生产。
 
    还有刚才说的虚拟工厂。我们通过这样的一个数字化双胞胎的过程,就可以规划整个产线运行的情况。包括基于我们个性化订单来了之后一些产线的叠派程度,不光是一个AR、VR的看的程度,更多是一些模型和知识在里面。
 
    这些是我们现在还没有完全都应用上,但是在做的,也是我们集团公司有一个单位专门在做这种人机协同控制的,其实类似于新一代人工智能提供的人机增强混合智能这一块我们做了一些事情,其实我们现在想初步用到类似于生产车间的一些智能装配,智能生产的一些过程,然后包括这里面结合的原理,也准备做成应用,能够放到平台上来提供给大家。
 
    然后,工业云的应用我们也做了一些,现在有12个工业云在落地。这里面其实通过大数据应该说给大家提供了很多的应用,如果从人工智能的角度看,更多是属于大数据的应用,包括一些在线的供应商的管理,包括一些远程的运维,这些都还属于大数据的智能应用。
 
    刚才说的智能调度这块,跨企业资源调度的时候可以通过机器学习、大数据智能提高整个排查的效率。
 
    最后,在大数据智能服务,就是专门的大数据这块,我们也做了一些工作。包括目前在高端装备制造、工业机器人、能源设备和家电等一些行业都形成一些案例。像机器人这块一些故障的处理,风电能源这块支持整个智慧风场的研究方面都做了大量的工作,这是我们的一些成果。
 
    还有一个是双创,双创里面其实我们现在在想双创怎么结合新一代人工智能,其实这里有一个结合点,就是基于我们的创新设计,这里面我们现在有一些众创众包在做,但是更多的没有把众包放进去。
 
    所以,以上就是我们从智能化改造、工业云、工业互联网以及双创方面我们做的一些人工智能的应用和规划的一些东西。
 
    所以,前面这些内容就是基于我们的航天云的平台,已经有一些出来了,有些还在规划,正在开发,很快会提供给大家的一些跟人工智能相关的一些应用的功能,这是我介绍的第一部分内容。
 
    第二部分内容,给大家把这个工业智能白皮书,就是受我们这个联职主席的委托给大家介绍一下,今天给大家说大概的两页片子,更多的后面可能也会组织专家的评审,各个企业的研讨,也希望大家更多的投入一些精力,我们一块做好。
 
    现在这个白皮书的框架是从技术趋势、内涵体系架构,内涵和体系架构里面特别把一些应用场景和相应的一些关键基础算法都放进去了,然后在里面进行阐述。然后,从工业智能部署这块,就是整个把各个层的工业智能都提出来了,像云端的、边缘侧的,还有端的这块的一些部署。然后应用就是从周期管理、设备管理、供应链维护等方面。
 
    有一张图,这张图应该说也是它的一个体系架构,也是把刚才白皮书的这个关系做了一个阐述。就是下面相对是一个部署的三个方面,中间是关键技术,包括知识图谱、机器视觉、自然语言理解、机器人学、语义识别等等。然后上面的工业智能的应用场景重点分两方面,一个是智能工厂,一个是智能装备,这可能是今天我们要发布的白皮书的场景,后续有更多的场景要进去。大概就是这两页,后续可能要征求意见,希望大家积极参与,谢谢大家!
 
责任编辑:李欢
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