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以人工智能高水平場景應用推動能源行業高質量發展

發布時間:2023-07-20 09:37:00來源: 光明網

  實體(ti) 經濟是國家經濟的立身之本,是財富創造的根本源泉,是國家強盛的重要支柱。煤炭作為(wei) 國家主體(ti) 能源,是國民經濟發展的“壓艙石”“穩定器”,是保障國家能源安全的定海神針;構建現代化的煤炭產(chan) 業(ye) 是打造現代化產(chan) 業(ye) 體(ti) 係、壯大實體(ti) 經濟的重要一環。

  山東(dong) 能源集團秉持“創造綠色動能、引領能源變革”使命,踐行“安全、創新、綠色、擔當、卓越”核心價(jia) 值觀,聚焦“建設清潔能源供應商和世界一流企業(ye) ”願景,深入推進能源技術革命,全力打造現代化多元能源供應體(ti) 係。特別是在礦山智能化建設領域,落實國家《關(guan) 於(yu) 加快煤礦智能化發展的指導意見》,累計投入100餘(yu) 億(yi) 元,實施聯合創新攻關(guan) ,建成一批國家智能化示範煤礦,智能開采產(chan) 量占比突破80%;打造5G+智慧礦業(ye) 聯合實驗室、智能開采試驗中心等創新平台,合作研發全球首套高可靠礦用5G專(zhuan) 網係統,探索出一條礦山智能化建設新路徑。

  山東(dong) 能源集團礦山人工智能大模型的實踐

  攜手華為(wei) 公司成立聯合創新中心。2022年初,山東(dong) 能源集團與(yu) 華為(wei) 公司立足各自產(chan) 業(ye) 和技術優(you) 勢,建立全麵戰略合作夥(huo) 伴關(guan) 係,深度融合工業(ye) 場景與(yu) 數字技術,重點圍繞煤礦智能化“少人無人”的目標,開展20個(ge) 課題的聯合創新,探索數字技術在煤炭產(chan) 業(ye) 的應用,其中一個(ge) 重要的課題就是礦山AI大模型的聯合創新。

  發布礦山行業(ye) AI大模型:以算力為(wei) 基礎、以大模型為(wei) 工具,以場景驅動深度融合,將人工智能打造成為(wei) 山東(dong) 能源集團新生勞動力。基於(yu) 昇騰的人工智能算力基礎,以軟硬件集約化方式建設的算力中心,為(wei) 開展礦山大模型研發提供了算力保障。礦山大模型的研發並非一勞永逸,雙方共同完成礦山大模型首個(ge) 版本研發時,實現了綜合效益高於(yu) 小模型。2023年,讓一線生產(chan) 工人深度參與(yu) 大模型的應用工作,在實際生產(chan) 中挖掘出21個(ge) 場景,反複迭代、不斷試錯、持續演進,經過半年時間的優(you) 化,7月份發布礦山行業(ye) AI大模型。

  賦能煤礦智能化應用場景:山東(dong) 能源集團自身豐(feng) 富的應用場景和數字化條件,為(wei) 礦山大模型訓練提供了多樣化的模型數據,而模型產(chan) 出又反過來賦能煤礦智能化場景。與(yu) 此同時,山東(dong) 能源基於(yu) 大模型能力,將人工智能技術能力內(nei) 化,打造雲(yun) 鼎 AI 服務平台,實現從(cong) 模型訓練、推理到業(ye) 務應用的閉環管理,賦能礦山、化工、鋼鐵、電力等九大行業(ye) ,助力企業(ye) 增安、降本、提效。

  煤炭工業(ye) 領域實現少人無人 人工智能是必然選擇

  回顧過去,煤炭行業(ye) 從(cong) 業(ye) 人員從(cong) 2012年底525萬(wan) 人降到目前的260萬(wan) 人左右,井下作業(ye) 人員大幅減少,得益於(yu) 智能化建設取得的顯著成就。放眼未來,與(yu) 其他產(chan) 業(ye) 一樣,傳(chuan) 統的煤炭行業(ye) 也正在經曆以新一代信息技術為(wei) 支撐的生產(chan) 方式變革,特別是作為(wei) 高危行業(ye) ,為(wei) 了保護礦工生命安全,煤炭行業(ye) 少人無人化是大勢所趨,煤礦智能化建設的進一步突破需要人工智能等新技術支撐,促使人工智能技術與(yu) 行業(ye) 場景融合的工具則是大模型。

  今年,通用大模型異軍(jun) 突起,為(wei) 人工智能產(chan) 業(ye) 發展注入新的動力。我國以實體(ti) 經濟為(wei) 根基的經濟結構和產(chan) 業(ye) 特點,決(jue) 定了人工智能必須走中國特色道路,那就是以“做實”為(wei) 核心功能滲透到實體(ti) 經濟各行各業(ye) ,開創千行百業(ye) 的規模化和單個(ge) 行業(ye) 深入場景的精細化發展局麵。

  當前人工智能在煤炭行業(ye) 應用率仍然很低,主要有三個(ge) 原因:門檻較高,人工智能作為(wei) 新興(xing) 技術,對人才、設備、環境要求高,難以與(yu) 煤炭行業(ye) 科研和工程技術深度融合。場景複雜,不同地區、不同企業(ye) 的煤礦生產(chan) 條件差異較大,采掘機運通洗等場景複雜多樣,智能應用成本高、複製難度大。整合不足,行業(ye) 規模大、場景多是我國煤炭行業(ye) 的優(you) 勢,同時也是智能化的難點。唯有高效整合場景和能力的碎片,沉澱行業(ye) 的數據、經驗、能力,並廣泛流通、共享,才能使人工智能技術加快與(yu) 行業(ye) 融合,將碎片化的劣勢轉變成規模的優(you) 勢。山東(dong) 能源集團通過積極探索,尋找到一套行之有效的方法,可以將自身的場景優(you) 勢、裝備優(you) 勢與(yu) 人工智能技術結合起來,通過三者互相融合,加快實現人工智能大規模“下井”。

  以“四化”推動人工智能在能源行業(ye) 大規模落地、創新突破

  ——工程化:人工智能與(yu) 煤礦場景結合,賦予人工智能在行業(ye) 發展的驅動力。人工智能必須從(cong) 理論走向實踐,從(cong) 科研創新走向工程實用,從(cong) 數據中心走向生產(chan) 現場,唯有與(yu) 煤礦安全生產(chan) 管理結合、與(yu) 生產(chan) 場景結合,形成價(jia) 值閉環才具有行業(ye) 的生命力。山東(dong) 能源集團基於(yu) 盤古礦山大模型,瞄準效率提升和安全生產(chan) ,首期聚焦CV類場景智能應用,結合煤礦場景和安全生產(chan) 管理製度,半年之內(nei) 就訓練出覆蓋煤礦生產(chan) 皮帶運輸、立井提升、輔助運輸等數十種場景的模型算法,助力企業(ye) 提高安全生產(chan) 效率。下步,將把大模型與(yu) 采礦理論、機械理論結合,創新機械設備預測性維護、衝(chong) 擊地壓智能防治等場景應用,探索減少井下作業(ye) 量和主動防範安全風險,實現“作業(ye) 人員減下來,職工勞動強度降下來,生產(chan) 效能提上去,井下生產(chan) 環境得到根本改善,安全生產(chan) 更有保障”。

  ——產(chan) 業(ye) 化:以“一礦一策”的高效率低成本自學能力,滿足本地定製需求走向規模化。煤炭生產(chan) 場景複雜多樣、地質條件和工藝的差異,需要人工智能具備高效率、低成本的複製和定製能力。山東(dong) 能源集團國內(nei) 外煤炭產(chan) 能3.5億(yi) 噸/年,各地賦存條件和生產(chan) 工藝各異,如何將山東(dong) 省內(nei) 的智能化應用成果複製到陝西、內(nei) 蒙、新疆及澳洲煤礦,是人工智能規模化落地的關(guan) 鍵。人工智能預訓練大模型突破了模型泛化的局限性,能夠有效匹配“一礦一策”需求。山東(dong) 能源集團啟動人工智能創新之初,以打造“高而不貴”AI為(wei) 目標,用AI技術來武裝工人,把數字技術融入到生產(chan) 一線,集約化建設AI算力中心、訓練雲(yun) 鼎大模型、打造AI服務中心,通過集團高速骨幹網絡讓一線工人遠程異地標注。以理念變革與(yu) 技術創新結合,將分散在數十座煤礦的一線經驗和能力集中到平台,持續迭代並沉澱在大模型上,實現AI的精度比傳(chuan) 統小模型高10%,訓練效率提高85%。基於(yu) 能力匯聚和沉澱,山東(dong) 能源集團權屬雲(yun) 鼎科技公司建設76個(ge) 礦井的電子封條項目,初步形成煤礦人工智能產(chan) 業(ye) 化的能力。

  ——標準化:為(wei) 大模型提供海量源源不斷的數據,賦予人工智能持續的生命力。數據是大模型的營養(yang) ,大模型不斷地“吃數據”“消化數據”維持持續的生命力。山東(dong) 能源集團啟動數字轉型之初,日均處理數據已達到2億(yi) 條。隨著智能化建設走向深水區,以標準的信息架構、標準的數據規範,全麵打通OT、IT、CT三大係統數據,形成海量的多源數據統一接入、匯聚和處理勢在必行。為(wei) 此,山東(dong) 能源集團以統一的數據規範、統一采集各類設備數據,為(wei) 大模型提供源源不斷的數據輸入,進一步豐(feng) 富了礦山大模型的場景功能,推動大模型持續優(you) 化升級。

  ——模塊化:應對場景的碎片化,聚集行業(ye) 力量共創海量智能應用。麵向未來看今天,煤礦智能應用創新要避免走土法煉鋼的老路,過去每一個(ge) 小場景需求,從(cong) 方案設計、數據處理、算法開發、模型訓練及後續的維護工作,程序多、成本高,僅(jin) 訓練環節的模型投入就高達數十萬(wan) 元,且泛化性低、複製和共享難度大。山東(dong) 能源集團以昇騰、昇思、大模型技術為(wei) 基礎,打造算力+算法+平台一體(ti) 化AI服務平台,一方麵將通用場景算法、行業(ye) 算法進行模塊化規劃和管理;另一方麵通過從(cong) 數據標注到模型發布的一站式模型訓練工作流,一線工人遠程標注、自行訓練,集中共享,能夠做到集團內(nei) 跨行業(ye) 、跨領域算法、模型調用。

  業(ye) 界普遍將人工智能看成如同蒸汽機一樣的通用技術,蒸汽機的發明並沒有很快引發工業(ye) 革命,而是以蒸汽機作為(wei) 原動機的一係列工具機發明後,才得以在紡織、采礦、冶金、造紙和交通等領域廣泛使用,從(cong) 而形成了18世紀轟轟烈烈的工業(ye) 革命。人工智能在我國各行各業(ye) 的應用,也將像蒸汽機一樣帶來革命性的變化。我們(men) 必須堅持“工程化、產(chan) 業(ye) 化、標準化和模塊化”,促進人工智能與(yu) 中國產(chan) 業(ye) 特點結合,推動人工智能與(yu) 煤炭工業(ye) 場景深度融合,走我國特色的人工智能發展之路,必將有力助推煤炭行業(ye) 安全、智能、高質量發展,為(wei) 建設現代化產(chan) 業(ye) 體(ti) 係貢獻行業(ye) 智慧、行業(ye) 力量。(山東(dong) 能源集團黨(dang) 委書(shu) 記、董事長 李偉(wei) )

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(責編:李雅妮)

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