卡奧斯: 工業AI面臨五大挑戰

中國信息化週報 發佈 2024-04-10T09:19:36.549042+00:00

ChatGPT的橫空出世引起國內外熱議之時,讓人工智慧產業再起漣漪。近些年,隨著AI在工業製造業中扮演著越來越重要的作用,不禁讓人在想ChatGPT在工業領域能發揮怎樣的作用?

ChatGPT的橫空出世引起國內外熱議之時,讓人工智慧產業再起漣漪。近些年,隨著AI在工業製造業中扮演著越來越重要的作用,不禁讓人在想ChatGPT在工業領域能發揮怎樣的作用?

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ChatGPT能否在工業領域發揮功能,主要得看工業級下游任務的準確率夠不夠,不能單純只看形式上是否可以支持該應用。卡奧斯工業智能研究院工業AI技術總監王曉利在接受工業網際網路世界記者採訪時表示,ChatGPT是一個大規模預訓練語言模型,它的動機是用向量數位化詞、句在上下文中的語義表示,數位化語義表示越精準,它所能支持的下游應用就越多。

其實相較於2018年的GPT-1,ChatGPT在通用領域已經可以比較流暢、準確地支持多種下游任務。比如,提供線索自動生成文本、自動回復問題、頭腦風暴、聊天、改寫、摘要、分類、關鍵信息提取等功能。王曉利表示,工業領域的各個環節,其實都有對文本感知和認知的需求。盤點需求分析、產品設計、生產製造、物流、銷售、服務等各個環節,都可以找到落地場景。

「工業領域需求越迫切、容錯性越高的場景,落地速度就越快。」王曉利認為,ChatGPT如果應用於工業領域,應該會在需求分析和售後服務這兩個階段最先落地應用。因為這兩個階段是產品向服務體驗轉換的延伸,基於大數據技術,可以對個體感知認知有一定容錯性。而設計、生產、物流、銷售等環節,其知識庫的構建、趨勢預測等,要求準確率非常高,目前的ChatGPT還無法達到工業級對文本感知和認知的準確度需求。

王曉利坦言,雖然現階段的ChatGPT精度還無法達到工業設計、生產環節的使用要求,但是通過工業領域的知識注入,結合通用語言模型知識和工業領域知識,將逐步推進其在工業領域的更多場景下使用。

ChatGPT的文本類回復功能雖在智能AI領域已經較為成熟,但若真正深入應用到工業領域還需走很長的路。王曉利告訴記者,網際網路領域通用的AI模型開發和應用與工業領域有著非常明顯的差異,主要體現在數據、需求規模、精度要求、算力支持、模型部署五個方面。她以工業視覺模型為例,進行了詳細講解。

一是數據樣本的差別。通用領域的圖像分類或者目標檢測數據,比如花草檢測,其採集難度和標註難度都較小,且不涉及信息安全和隱私,分享都很開放,一個目標獲得上千張樣本,是比較容易的。但在工業領域中,因為有信息安全方面的考量,常見的缺陷檢測數據廠商很少願意分享,同時數據採集難度也較大,所以在研發階段,通常只有幾十張缺陷樣本。

二是模型需求規模不同。對比自動駕駛的視覺模型和工廠產線的視覺模型,前者可以投入大量的研發成本做模型開發,因為汽車量產後,模型需求規模大。而後者投入大量研發成本則可能無法收回,因為工廠產線的需求規模有限,對於複雜場景的解決方案,投入動力不足。同時,工業產品型號非常多,針對產品A的缺陷檢測模型,對於產品B,可能完全無法使用,需要重新採集數據再訓練。

三是精度需求差異較大。通用的視覺模型,準確率召回率在90%左右,普通用戶就可以接受。但是工廠環境下,缺陷檢測的誤報,會導致生產線停轉,漏報會導致產品質量不達標,因此模型的誤報和漏報要求在千分位,對模型精度的要求遠遠高於通用AI模型。

四是企業算力支持。開發工業AI模型的機構基本分兩類,一類是工業企業內部孵化,另一類是服務工業企業的外部供應商。前者因為模型的需求規模限制,沒有動力投入大量算力支持AI的模型開發。後者因為沒有形成規模,沒有實力投入大規模的算力支持。

五是模型部署要求不同。工廠環境下部署視覺模型,需要考慮工廠產線的現場物理環境,安裝攝像頭、部署5G通信模塊、和已有的產線動力聯動、和MES系統打通管理信息等,同時算法升級需專人維護。但通用AI模型,用戶只需從應用市場下載升級即可。

與此同時,王曉利還提到工業領域對於複合型AI技術人才要求更高,他們不僅需要掌握AI技術,更要了解工廠的實際運行情況。

「這些問題不僅是通用AI與工業AI之間的差別,也是現階段AI模型在工業領域應用所要面對的挑戰。」王曉利認為,要突破這些挑戰,首先需要一個數據共享平台,可以挖掘隱私數據和非隱私數據的價值。其次需要一個注入了工業領域知識的智能大腦,比如Industry_GPT,可以減少工業數據的需求。再次挖掘模型的共性需求,提高共性模型的需求規模。最後合理使用多個性能比較弱的模型,比如群體智能、多模型融合、多模態融合等技術。

據了解,卡奧斯作為我國工業網際網路「國家隊」排頭兵,在工業領域已形成了以感知智能為基礎、認知智能為核心、群體智能為突破的AI發展規劃。業務產品更是覆蓋工業製造從需求分析、產品設計、生產製造到物流、銷售、服務的各個環節,幫助工業製造業企業加快轉型升級步伐。

最後,王曉利談到AI技術未來在工業領域有著巨大的發展空間,並呈現出四個發展趨勢。

一是在產品向服務和體驗延伸的趨勢下,會有更多的通用領域AI技術可復用,但應用場景還需繼續挖掘;

二是在大規模個性化定製的趨勢下,語言認知類模型將得到延伸升級。通用AI技術中的數據挖掘、文本分類、對話系統、個性化推薦模型,在大規模個性化定製的背景下,如果可以引入更多特徵、支持更細粒度分類、更精準推薦,將發揮重要作用。

三是工業級大模型將湧現。工業級大模型是通用骨幹網和工業適配網絡的組合,其骨幹網來自於通用的預訓練大模型,比如ChatGPT這類大模型,而適配網絡則相對輕量級,它注入了各種工業知識,比如,工業領域的詞典、專利、設計文檔、知識圖譜、行業標準等。這樣一個工業大模型,將會減少工業領域特定任務的數據需求量,提升ChatGPT等語言模型在工業領域的準確率。

四是多模態融合和群體智能解決複雜場景的模型需求增加。受限於需求規模、精度、算力等限制,導致工業領域直接復用通用的AI模型還有技術差距,而完全開發新模型的動力又顯不足。在這個背景下,多模態融合和群體智能,是一個性價比較高的解決方案。比如人機協同的機器人,可以考慮把成熟的力感應方案和機器視覺方案融合,雖然單個解決方案還無法達到可用程度,但是多個方案的融合,在新場景下可以達到可用的性能。

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