工业AI有多少值得期待?( 四 )


因此 , 本来人工智能三大学派就分别代表了不同的实现 , 符号主义那帮人打算对人的思维、推理过程 , 用数字逻辑来表达 , 然后去推理、判断与决策 , 而连接主义想模拟人的神经递质传递过程 , 进行计算 , 来模拟人的推理过程 , 而行为主义学派则是通过“负反馈”来调整“控制策略” , 以实现对不确定性、干扰环境下的物理对象的稳定输出 。
说来说去 , 其实 , 制造业的智能包括了大家平时用的机理建模和数据建模两种方式 , 因为我们可以想象 , 是否所有的制造都是“物理”和“化学”两种 , 物理的成型也是有物理公式的 , 化学则有化学方程式 , 只是干扰却具有不确定性 , 那么 , 行为主义不管你们的干扰形成和影响是什么样的 , 我就认准对象输出有问题就去调节 , 然后不断的采样、控制、周期性的控制策略调整 , 总归是能达到效果的 。 机理模型当然也不是完美的 , 毕竟 , 它也不是实时的 , 也只是控制“趋势” 。
智能其实就是这两种主要的思维方式的数学建模 , 然后经过大量的测试验证 , 最终形成知识的载体—工业软件 , 软件即是人的知识、推理的封装 。
工业智能的几个重要场景
对于工业而言 , 图3几个场景是比较典型的AI发挥能力的地方:
(1).预测性维护:传统采用机械失效分析等机理的方式 , 其实一样是需要领域知识的大量积累 , 过去称为专家系统 , 但是 , 对于航空航天等重要领域 , 其实 , 这个方面的研究一直在进行 , 但是 , 对于更为广泛的领域 , 则由于经济性问题 , 而不能进行大量的专家知识积累 , 依靠于人的经验 , 而随着AI带来的成本下降 , 使得 , 通过AI来进行更为广泛领域的预测性维护 , 也成为了可能 。
工业AI有多少值得期待?文章插图
(2).视觉应用
相对于传统的光电开关、红外等传感器 , 机器视觉能够表达更为丰富的信息 , 因此 , 可以被应用于各种任务 , 随着FPGA芯片、GPU成本的下降 , 使得视觉可以更为广泛的应用 , 典型的在瑕疵检测、测量、识别等场景 , 而机器视觉与机器学习可以结合 , 训练对缺陷的识别模型 , 并提高适应性 。
(3).控制策略
事实上 , AI在工业控制领域的应用一直是伴随着AI的发展的 , 只是局限于算力与经济性问题 , 因此 , 例如在自适应控制、模糊控制中都会用到相应的如神经网络、数据驱动建模方法 , 而对于各种非线性、不易于测量、没有机理模型的控制场景里 , 这些应用一直在进行 。
(4).最优化:对于原有的控制任务过程中 , 我们可以加载观测器、成本函数来对整个过程进行约束 , 例如寻找时间消耗最小的路径、材料最少、质量最高的路径 , 这种最优化 , 在没有模型可以依赖的时候 , 可以借助于学习来训练模型 。
工业对于AI必须是“物理模型+AI方法与工具+行业知识”共同构成 , 难道我们机理模型没有打好基础 , 就认为直接迈入AI时代 , 就能跨越制造的本身?