中國工程院院士李伯虎:基于工業大數據和AI技術的智能制造系統

12月1日,由美國NSF智能維護系統中心(IMS)和北京天澤智云科技有限公司聯合主辦的2017未來工業智能峰會在北京召開,匯聚國內外集實踐學術理論于一身的最前沿專家和工業智能領域的泰斗,共同探討未來工業智能化的發展趨勢。億歐作為支持媒體參與本次報道。
這個時代的需求是創新綠色開放共享個性;
能綠色柔性造產品而服務用戶,這就是整個的智慧制造云的含義;
中國工程院院士李伯虎發表題為《智慧制造云——一種基于工業大數據與人工智能技術的智能制造系統》的主題演講。億歐對演講內容做以下整理。
很高興參加這個會。 李教授報告 來自于豐富經驗,抽象問題,解決問題,又回到產生價值。我的題目是智慧制造云一種基于工業大數據和人工智能技術的智能制造系統。從幾個方面跟大家做一個介紹:一,整個智慧制造概述;二,智慧制造云中的大數據技術與人工智能技術;最后對這個工作提幾點建議。
眾所周知,一場新的技術革命和新的產業變革正在進行, 我們團隊認為互聯網+人工, 大數據+人工的時代 正在到來,我們對這個時代的解讀,這個時代的需求是創新綠色開放共享個性。 這個時代的核心技術,7類新技術深度融合的綜合性技術,特別是新的互聯網,傳統的互聯網,車聯網等等。新的信息通信,比如說云計算,大數據,5G,高性能計算,以及最近興起的量子計算。新的人工智能,就是這次我國發布了人工智能的規劃,這里提到五個新的方向,基于大數據的智能,群體智能,人機混合智能,跨媒體推力,自主智能無人系統等技術,這幾方面飛速發展,正引發國民經濟、國計民生和國家安全等領域的變革。
什么叫智慧云制造,就是智慧云制造的理念構成的制造系統,我們叫做智慧制造云。 智慧制造云的含義是,它的技術手段,剛才說模式和手段有什么變化,手段是基于泛載網,有線、無線、固定和移動。借助四類技術深度融合,構成一個以用戶為中心,或者租戶為中心統一經營的產品制造的這三個服務的云。用戶通過智慧終端和我們所開發的智慧制造云平臺隨時隨地按照他需要的制造他需要的資源產品的服務,進而完成它全生命周期的制造寧可。它的模式,是用戶為中心,人基于環境信息,互聯服務協同個性模型智能化的一種智慧制造的新模式。它的生態24個字,泛載互聯,數據驅動,數據是資源,戰略資源,共享服務,跨界融合,自主智慧。它的特征,全生命周期能夠自主智慧的感知互聯,學習風險。這個制造系統去做什么呢?就是借助于上面這樣理念和手段,要使制造全系統,全生命周期,五個要素,人,組織,基因管理,技術設備和數據。五個流,信息流,物流流、資金流,知識流,服務流。但是必然通過標準達到什么目標,就是要提高它的競爭能力。 就是能綠色柔性造產品而服務用戶,這就是整個的智慧制造云的含義。
我們把它叫智慧,因為它有三個深度融合。 進行這樣的理念、手段和業態,首先提出它的概念模型,這個概念模型是這張圖,這里有三個實體,一個是智慧制造的硬軟資源,能力和產品。在上面的話就是虛擬化智慧制造的資源能力和產品。在右下方就是實實在在從論證、實際生產環境等進行全生命周期的活動。一個核心詞就是開發智慧制造云平臺。根據你的需要,下面實實在在的東西放到云池,然后再拽出來。這個系統跟以前的設備有什么不同,這個系統是數字化,互聯化,虛擬化,智能化、協同化等等的,時間關系我就不展開了。
要實現這個就要有一個技術群,我們提出六個技術來組成一個技術群。 首先,總體框架,是總體系統,因此它有總體技術,比如模式是怎樣樣,商業模式是怎么樣,方法論,標準開發應用實施,安全評估等等;第二,這個產品是互聯的,這個產品是連進來了,因此是面向幾個化,產品也是跟以前不同的。當然,下面是 云平臺 ,同時,云里搞產品,云里搞生產,云里搞經營,云里搞仿真實驗。還有一個感知接入層的技術。其次,軟件很重要。因此,系統軟件是怎么回事,平臺軟件怎么樣,應用軟件怎么樣,我們提出來,然后四大類技術。新的技術我們提出12個技術,大數據技術就為云提供全生命周期的精準化技術。智能科學,有老科學,認識科學和人工智能。因此,應用領域技術是為我們云提供需求和應用的這四大類技術。
我為什么說智慧制造云是互聯網加大數據加人工智能加時代的一種智能制造呢? 因為我們提供了一種新的業態,還有云在四個方面大大拓展,當然是在IaaS、PaaS、SaaS基礎上。應用模式上,還有最底層的技術。所以大大的拓展了云計算的共享內容,服務內容,應用模式和支撐技術。我們中國人做,因此有中國特色。這個中國特色在哪兒?我們以提高競爭為保障。以兩化融合為主線,基于原來中國制造業信息化工作的基礎,有幾個特點:第一,問題導向;第二,要突出智慧制造的模式,手段和新的生態,實際上我們現在是云制造2.0,將來新技術出來后,恐怕云制造3.0,但是它的模式手段生態在不斷變化。就是實現了目前實現了總理在報告里講到眾智、眾包、眾扶,眾籌,萬眾創新,大眾創業。中國目前2.0、3.0同步發展,只要跑到云就能信息互通,資源共享等等的。最后我們從開始論證一直到實踐我們一直是政產學研,這就是中國特色。效益,提高競爭能力。
下面利用幾分鐘時間講一下大數據與人工智能在國家的應用。 通過五個要素,產生了大量的數據,歸納起來有產品數據,資源設備數據等等。形式可以按結構化,半結構化,非結構化。同時按頻度,可以有靜態,動態,實時。大數據價值,通過采集分析管理服務,一句話,就是能夠顯著的改善企業的產品研制,管理和服務的效率,質量,成本,提高它的競爭能力。
在感知的基礎上,我們現在大數據有六個大數據技術。 第一,大數據的集成和清洗,就是能夠清洗海量實時數據,能夠實現異構數據的集成。第二,異構數據庫有轉化的套件,同時產生數據化網關的開發。第三,大數據存儲和管理,能夠實現海量數據的分布式存儲,需要對各類存儲數據快速訪問。我們的方案基于開源的,批處理數據采用了ETL方式接入數據。第四,流式計算,基于這個來進行實時切入。第五,大數據用NPP,分布式用And。第六,這里用大量人工智能技術,它的特點需求是應用目標導向算法,而且要建立智能優化的模型。它要解決描述性分析問題,規定性的分析等等的對歷史實時數據進行分析,我們提出了這樣一個基于這樣一個計算引擎的架構,采用了通用智能算法和工業智能算法集,提出了基于大數據深度學習和智能分析的架構。這就是我們的技術需求六類技術的解決方案。
關于技術應用產業我在這兒提幾點具體的建議。 技術方面首先有幾點重視,重視新的信息通信技術,新的人工智能技術,深度融合的研究,才能構成新興的制造云。其次,標準和評估體系也很重要。最后,這個產業有三類產業,第一,智慧云制造工具和平臺;第二,目前提出的解決方案,怎么建立行業,企業和設備間的系統,這是很大的產業;第三,各種各樣的云運營。
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