杨伯虎:新一代人工智能,促进物联网发展

尊敬的各位领导、专家、嘉宾,大家上午好。何主席让我介绍一下我们这个团队在工业物联网方面的工作,我发言的题目是新一代人工智能引领下发展智能制造技术、产业和应用。

我准备从四方面给大家做介绍,第一背景,第二解读人工智能的新的进化阶段,第三,谈谈什么叫新一代人工智能技术引领下的智能制造系统,以及我们航天科工集团的初步实践,最后对它的发展提出一些建议。

众所周知,一场新的技术革命,新的产业变革正在全球进行。我们团队认为,物联网+、大数据+、人工智能+的时代正在到来,什么是这个时代呢?我们简单的解读是,这个时代的发展理念是创新、协调、绿色、开放、共享。这个时代的核心技术是七类技术深度融合的技术,包括新的物联网,新的信息,新的人工智能,新的能源,新材料、新生物、以及新的国民经济、国计民生、国家安全的应用专业技术的深度融合。特别是新的互联网技术,新的信息通讯技术,新的人工智能技术的飞速发展正引领国民经济、国计民生、国家安全,模式、手段和业态的重大变革,我们理解的是这个时代的到来。

制造业作为国民经济的主体,立国只有本、兴国之器、强国之基,模式、手段和业态必须重大变革。各个国家纷纷推出振兴制造业的国家战略规划,美国、英国、德国、法国、欧盟、日本以及我们国家。上述这个战略规划的核心,就是要积极的发展智能制造的技术产业和应用,要实现智能制造的模式、手段和生态的变化。

人工智能现在为什么说它进入新阶段,大家知道1956年,就是62年以前,人工智能当时就提出来整个概念,要让机器像人那样认知学习,计算机模拟人的智能。经过50-70年代,80年代两起两落,现在20世纪90年代到今天就进入一个新阶段,主要是这三方面,第一,就是重大变革的信息环境和技术发生了重大变革。大家知道,万物互联,大家知道大数据涌现,大家知道高新的计算能力大幅度集中,以及深度学习为代表的人工智能模型算法突破,新的计算模式出来了。同时人类社会发展新的目标,根据这样一个时代发展理念,各种各样的智能,国民经济、国计民生、国家安全这个领域的系统,它的模式、手段和业态的变革迫切需要新一代人工智能技术来支持。

什么叫新一代的人工智能?在我们工程院经过研究,认为这样一个定义,就是基于新的信息环境,新的技术和新的发展目标的这一类人工智能就叫新一代的人工智能。特征趋势目前总结是五条,第一,数据驱动下的深度强化学习智能。第二,基于网络的群体智能。第三,人机和脑机交互技术导向的混合智能。第四,跨媒体推理智能,最后是自主智能的无人系统。

同时,在去年7月份我们国家,科技部牵头,发布了我们中国新一代人工智能的发展规划,这个战略目标,第一步,2020年在我们人工智能的技术产业和应用,我们要与世界水平同步。第二,重大突破,就是在2025年。第三,2030年要达到世界领先水平。

什么叫新一代人工智能引领下的智能制造的内涵?它的技术、手段和业态有什么特别?我们这样来定义。第一,是基于泛在网络,海陆空天,固定移动,有线无线各种各样的网络。借助四类技术深度融合的十字花、网络化智能化技术作为手段,这四类技术是新的制造科学技术,这里讲的是早全生命周期,不管设计、生产、管理、试验都在里面。第二是新的信息通讯技术,第三,新一代智能科学技术,第四,新一代智能制造应用领域有关的专业技术。要构成一个用户为中心,统一经营的智能制造硬软资源,产品和能力的云,这就是物联网。用户通过智能的终端和智能制造服务的平台,就是我们开发的,能随时随地按照他的需要获取所需要的智能制造的资源、产品和能力的服务。

这个系统跟以前的制造系统有什么差别?它是对全系统、全生命周期里面的人、机、物、环境,能自主智能进行感知、互联、学习等。所要干的事,就是要使制造全系统、全生命周期里面的各种各样的人、技术、管理、数据、材料、资金,这六要素,和人流、技术流、管理流等六个流集成优化,因此能形成一种新的模式,这个模式是六化,互联化、服务化、个性化、柔性化、社会化、智慧化的模式,20个中国字构成的业态。这个业态就是泛在互联,数据驱动,共享服务,跨界融合,自主智慧,万众创新。目标不是为了搞智能而智能,为了搞制造而制造,目标就是要实现高效、优质、节省、柔性,制造产品服务用户,最后提高企业的竞争能力。

这样的内涵构成的系统就叫新一代人工智能引领下的智能制造系统,它的概念模型是三个部分,就是智能制造的资源、制造能力和产品。上面就是云,在右下方就是制造全生命周期的活动,三个实体部分,一个核心支持,就是智能制造的云平台。三类人员,有服务的提供者,使用者以及云的运营者。要实现这样的概念模型,我们提出了这样一个体系结构,包括底层是新的智能资源能力和产品上,上面新的智能感知接入通信层,再上面就是云的服务平台层,这里面共性的包括面向制造的。再上面就是制造应用服务的应用层,再上面就是人和组织,两边是标准和安全,各个层次都有,标准和安全的管理。因此,新一代的人工智能系统引领下的智能制造系统,实际上是一种新智能制造资源、能力、产品、智能互联的一个工业互联网系统,也就是一个制造系统。特点就是刚才说的,能自主对系统和全生命周期的人机物环境信息自主感知。

这样的体系结构可以用到行业、企业工厂和车间,可以用到设计和产品。同时,可以到全生命周期,刚才讲的从概念设计,认证设计、生产、仿真、实验、管理、云销售、运营、维修、报废,全生命周期都可以用这样的体系结构。我们进一步对这样的体系结构所构成的系统,它的技术体系,我就不能展开了,这个技术体系里面包括总体技术、产品的专业技术、智能的感知接入层,以及云的支撑平台,云里面怎么搞产品设计,搞生产,搞经营,搞仿真实验和搞仿真的售后服务和增值服务。第二个,软件非常重要,因此我们对这个系统的系统软件、平台软件都提出了应该搞什么。

安全刚才沈院士讲了,讲了很多系统本身,我们现在这个系统里面有物理安全,技术安全和管理安全。商业安全,通过人工智能技术,把这个骗子很快抓出来。刚才讲了四类技术,制造技术在新一代人工智能应用中应该有些什么,智能科学技术有脑科学、认知科学和人工智能技术,以及最后我们根据中国制造2025提出了十大领域里面的一些专业技术。

讲了半天挺热闹,现在我就说,实际上刚才我讲了新一代的人工智能有五大类,特别里面很重要是基于大数据的人工智能,我们这个团队,搞了一个航天云网,这样一个云,这个云是智能制造系统,是工业互联网,在基于大数据的智能技术进行初探。简单介绍,这是航天云网整个体系结构,包括各个层次,刚才我已经讲过了。

同时,这里面很重要的有一个子系统,就是航天云网里面的工业大数据和人工智能子系统,这里包括现场,包括云平台,里面包括大数据的分析、管理和存储,以及包括通用的应用层。

为了实现这个东西,攻克了六方面技术,包括大数据的集成与迁徙,大数据的存储与管理,分析和挖掘,大数据的标准以及安全。做了三朵云,第一把航天600多企业今年全部连到这个云里面。第二,我们做了一个面向公用的,就是面向全社会的,这里面在平台上加了创新创业的大板块,云制造大板块,工业品、商城、金融服务等。同时有八种语言的国际公有云,搞协同创新技术、协同生产制造和协同营销。

这个云里面,我们在线的硬软资源,在线产品,有各种各样能力,有金融、政务、物流的一站式服务。我们的愿景是线上线下协同,来搞个性化的定制,协同研发,协同采购,协同生产,协同营销,协同售后服务,当然都在云里面。

目前进这个云能够提供服务和要求服务的,现在目前专有云注册100多家,今年全部都上去,工业云里面已经有120万家企业在上面,国际云有1万多家企业在上面,每个企业有很多用户,所以用户是不计其数。初步的效应,信息互通,资源共享,能力协同,开放共享,合作共赢。有一系列基于大数据人工智能做研发、生产、维修和综合管理的平台。

最后再提一些,应该怎么去发展这样一个技术产业和应用,首先从技术上,有五个,一个是把新的制造科学技术、通信技术、人工智能和制造应用领域技术能够融合发展,这里面包括我刚才提到的体系结构,里面用各种各样新技术搞成的一个平台。第二个,必须要研究智能制造系统里面,设计、生产、管理中的新模式、新流程、新手段、新业态,还有基础能力的建设,以及符合风险或者共享经济的商业模式,以及系统安全。这是新的系统。

第二方面,产业,这里包括智能产品和智能互联产品的研发,以及智能制造系统的工具、网络和平台的研发,以及系统整个解决方案的研发,以及云的运营,这四大产业。相应提出一些具体的建议,不多说了。

在应用方面,我们觉得要突出行业企业特点,突出以问题为导向的制造模式、手段和业态变革。突出系统的六要素、六流的综合集成化、优化和智能化,同时按照系统工程的实施进行。

新一代人工智能技术,今天想讲的是新一代人工智能技术引领下的智能系统,就是物联网+、大数据+、人工智能+,新时代的一种智能制造的新模式、新手段、新业态,是加快发展智能制造的一种新技术路线。特别对中国来说,我们有一种时髦话,叫弯道超车,现在换道超车是新的技术。第二,新一代人工智能技术引领下的智能制造系统正在发展中,我们建议需要技术应用产业协调发展,发展路线应该持续坚持和发展,创新驱动和工业化信息化深度融合,新一代人工智能技术引领下的智能制造系统发展与实施还需要全国全球的合作与交流,充分重视各个国家的特色和各个行业、企业的特色。

附录里面有各种各样的应用,都是问题导向,解决方案,效益在哪儿,我要感谢我们的团队,我们从2009年就开始做这方面工作,要感谢航天云网公司的相关成果和应用案例的共享,谢谢大家。

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