工业AI有多少值得期待?

Orig宋华振 说东道西
有时候 , 产业似乎很容易陷入“运动式”的技术狂潮 , AI的热流无所不在 , AI也变成了像是个“万金油” , 哪里蹭哪里放光芒 , 人们都开始要赋予制造业AI的能力了—有时候这种热让人感觉 , AI会来拯救制造业 , 传统的技术都过时了—不值得在研究了的感觉 , 但是 , 另一方面 , 又都在议论基础研究的欠缺 , 各种技术被卡脖子 , 这种矛盾 , 大概源于对技术的无明 ,C博士曾经说“AI只是一个无奈的选择—在一些场景中 , 的确有些对象不好测量 , 也没有什么更好的办法” , 但是 , 其实 , 机理模型是最有效的办法—因为 , 它是确定的 , 并且可解释性的 , 你从公式就能推出结果 , 完全可预测性、与AI相比那简直太优秀了 , 放着优秀的技术不用 , 非要去搞成本更高 , 对于人员的专业性需求更高的AI , 纯粹就是为了“高端大气上档次”吗?还有就是“泛智能”—把原来的自动化升级、软件也泛化为“AI”—就像80年代 , 摆摊“计算机算命”一样 , 似乎比那些道士装扮的人算命就高级一样 , 后来大家也明白了 , 那就是查字典 , 谈不上任何的智能 , 但是 , 对于缺乏科技素养的大部分人来说 , 高端 , 牛!
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最近翻看了一本称为《复杂》的书 , 谈到了混沌 , 其结果对于输入极其敏感 , 就像蝴蝶效应 , 纯粹的非线性 , 但是 , 发现其实这里的非线性也是有确定性的描述的 , 即 , 通过逻辑斯蒂映射 , 可以对整个非线性过程进行预测 , 并发现了“费根鲍姆常数”—这是让我很吃惊的 , 非线性系统原来也是具有确定性的 , 这就是“AI可以发挥”的地方 , 和戴老师在群里聊及一些技术话题 , 谈到这个—其实 , 这就是人们希望AI可以干的事情 , 在不确定中寻找确定性—其实 , 还是可解释的模型最管用 , 人类所有的工作不就是希望提高确定性吗?
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但是 , 基于统计学和野蛮算力的AI , 却并没有“洞察力”—因为逻辑斯蒂映射、费根鲍姆常数是数学家们自己发现的 , 并手动推算的 , 那么这个“洞察力” , 是今天的AI所完全没有的 , 人们常说“智慧” , 智慧就是洞察力、判断力 , 在十字路口 , 要往哪里走?机器可能用“遍历”、“交叉树”些方法 , 但是 , 人可能用直觉就能做出准确的判断 , 或者作出判断是不去了—对于计算机来说 , 它擅长于计算 , 但是 , 我说不去了—因为 , 去找各种路估计已经来不及了 , 我放弃了 , 不用算了—这个时候 , 计算机的算力没有意义 。
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在制造业现场同样如此 , 所以 , 智能是AI算法+物理模型+行业知识 , 这里的行业知识就是来自“老法师” , 在机器的生产运行中 , 涉及到机械、电气传动、流体、温度与传导、光学等多种对象 , 而这些对象之间又会叠加出各种物理效应 , 这些物理效应的叠构成了制造中的各种干扰因素 , 有些无法测量 , 形成机理不是很清晰 , 比如 , 影响一个晶圆的某种缺陷(通常有40余种常见缺陷)的原因可能是与机器的加工中的传输精度有关 , 也可能与空气流动、温度的变化 , 也可能对于工艺材料的配方有关 , 这些复杂的问题究竟是如何形成的?应该在哪个方面进行调整?而很多原因是无法测量的 , 或者测量不经济 , 那么 , 老法师依靠自己的经验 , 积累了众多的知识 , 他就能找到问题的原因 。 或者吹瓶中的白花、瓶颈歪斜现象 , 都是有对应的原因 , 过于高的温度、模具安装精度不足等 , 这些都是依赖于经验的 。
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而要解决工业中的问题 , AI在没有物理模型、行业知识的协助下 , 几乎无能为力 , 一定是“老虎吃甜 , 无处下爪”的 。 要把老法师们的“隐性知识”变成显性知识 , 本身就是一个复杂的人工过程 , 在AI还没有洞察力的时代 , AI的代价是非常高昂的 , 因为 , 测试验证仍然是要花费巨大的成本的 , 而这个成本有时候我们忽视了—因为在传统机理模型上就出现这样的问题 。
在一次展会期间 , 其实 , 我想验证一个老前辈的话 , 他曾经说其实国内目前仿的机器都是别人10-20年前的 , 通过与行业几位业内人士聊过发现果然如此 , 因为从技术上来说 , Know-How通过软件封装已经让很多这种“灰度创新”难以为继 , 而另一方面 , 对于新的机器来说 , 即使逆向工程也是有大量测试验证工作的 , 与20年前的机电系统相比 , 这个验证也是代价很高的 , 风险比较大 , 所以 , 大家也就只能把别人十多年前的机器图纸拿来 。 只有少数具有自主研发能力的企业 , 才具有很深的机械电气机理模型验证能力 , 谈到这个是想说 , 其实 , AI用于解决问题花费的测试验证成本并不会比传统的方式低 , 不要对AI抱有过高的期望 。