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以人工智能高水平場景應用推動能源行業(yè)高質量發(fā)展

發(fā)布時間:2023-07-20 09:37:00來源: 光明網

  實體經濟是國家經濟的立身之本,是財富創(chuàng)造的根本源泉,是國家強盛的重要支柱。煤炭作為國家主體能源,是國民經濟發(fā)展的“壓艙石”“穩(wěn)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業(yè)是打造現代化產業(yè)體系、壯大實體經濟的重要一環(huán)。

  山東能源集團秉持“創(chuàng)造綠色動能、引領能源變革”使命,踐行“安全、創(chuàng)新、綠色、擔當、卓越”核心價值觀,聚焦“建設清潔能源供應商和世界一流企業(yè)”愿景,深入推進能源技術革命,全力打造現代化多元能源供應體系。特別是在礦山智能化建設領域,落實國家《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》,累計投入100余億元,實施聯合創(chuàng)新攻關,建成一批國家智能化示范煤礦,智能開采產量占比突破80%;打造5G+智慧礦業(yè)聯合實驗室、智能開采試驗中心等創(chuàng)新平臺,合作研發(fā)全球首套高可靠礦用5G專網系統,探索出一條礦山智能化建設新路徑。

  山東能源集團礦山人工智能大模型的實踐

  攜手華為公司成立聯合創(chuàng)新中心。2022年初,山東能源集團與華為公司立足各自產業(yè)和技術優(yōu)勢,建立全面戰(zhàn)略合作伙伴關系,深度融合工業(yè)場景與數字技術,重點圍繞煤礦智能化“少人無人”的目標,開展20個課題的聯合創(chuàng)新,探索數字技術在煤炭產業(yè)的應用,其中一個重要的課題就是礦山AI大模型的聯合創(chuàng)新。

  發(fā)布礦山行業(yè)AI大模型:以算力為基礎、以大模型為工具,以場景驅動深度融合,將人工智能打造成為山東能源集團新生勞動力?;跁N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,為開展礦山大模型研發(fā)提供了算力保障。礦山大模型的研發(fā)并非一勞永逸,雙方共同完成礦山大模型首個版本研發(fā)時,實現了綜合效益高于小模型。2023年,讓一線生產工人深度參與大模型的應用工作,在實際生產中挖掘出21個場景,反復迭代、不斷試錯、持續(xù)演進,經過半年時間的優(yōu)化,7月份發(fā)布礦山行業(yè)AI大模型。

  賦能煤礦智能化應用場景:山東能源集團自身豐富的應用場景和數字化條件,為礦山大模型訓練提供了多樣化的模型數據,而模型產出又反過來賦能煤礦智能化場景。與此同時,山東能源基于大模型能力,將人工智能技術能力內化,打造云鼎 AI 服務平臺,實現從模型訓練、推理到業(yè)務應用的閉環(huán)管理,賦能礦山、化工、鋼鐵、電力等九大行業(yè),助力企業(yè)增安、降本、提效。

  煤炭工業(yè)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(yè)從業(yè)人員從2012年底525萬人降到目前的260萬人左右,井下作業(yè)人員大幅減少,得益于智能化建設取得的顯著成就。放眼未來,與其他產業(yè)一樣,傳統的煤炭行業(yè)也正在經歷以新一代信息技術為支撐的生產方式變革,特別是作為高危行業(yè),為了保護礦工生命安全,煤炭行業(yè)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行業(yè)場景融合的工具則是大模型。

  今年,通用大模型異軍突起,為人工智能產業(yè)發(fā)展注入新的動力。我國以實體經濟為根基的經濟結構和產業(yè)特點,決定了人工智能必須走中國特色道路,那就是以“做實”為核心功能滲透到實體經濟各行各業(yè),開創(chuàng)千行百業(yè)的規(guī)?;蛦蝹€行業(yè)深入場景的精細化發(fā)展局面。

  當前人工智能在煤炭行業(yè)應用率仍然很低,主要有三個原因:門檻較高,人工智能作為新興技術,對人才、設備、環(huán)境要求高,難以與煤炭行業(yè)科研和工程技術深度融合。場景復雜,不同地區(qū)、不同企業(yè)的煤礦生產條件差異較大,采掘機運通洗等場景復雜多樣,智能應用成本高、復制難度大。整合不足,行業(yè)規(guī)模大、場景多是我國煤炭行業(yè)的優(yōu)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,沉淀行業(yè)的數據、經驗、能力,并廣泛流通、共享,才能使人工智能技術加快與行業(yè)融合,將碎片化的劣勢轉變成規(guī)模的優(yōu)勢。山東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(yōu)勢、裝備優(yōu)勢與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(guī)?!跋戮?。

  以“四化”推動人工智能在能源行業(yè)大規(guī)模落地、創(chuàng)新突破

  ——工程化:人工智能與煤礦場景結合,賦予人工智能在行業(yè)發(fā)展的驅動力。人工智能必須從理論走向實踐,從科研創(chuàng)新走向工程實用,從數據中心走向生產現場,唯有與煤礦安全生產管理結合、與生產場景結合,形成價值閉環(huán)才具有行業(yè)的生命力。山東能源集團基于盤古礦山大模型,瞄準效率提升和安全生產,首期聚焦CV類場景智能應用,結合煤礦場景和安全生產管理制度,半年之內就訓練出覆蓋煤礦生產皮帶運輸、立井提升、輔助運輸等數十種場景的模型算法,助力企業(yè)提高安全生產效率。下步,將把大模型與采礦理論、機械理論結合,創(chuàng)新機械設備預測性維護、沖擊地壓智能防治等場景應用,探索減少井下作業(yè)量和主動防范安全風險,實現“作業(yè)人員減下來,職工勞動強度降下來,生產效能提上去,井下生產環(huán)境得到根本改善,安全生產更有保障”。

  ——產業(yè)化:以“一礦一策”的高效率低成本自學能力,滿足本地定制需求走向規(guī)?;?。煤炭生產場景復雜多樣、地質條件和工藝的差異,需要人工智能具備高效率、低成本的復制和定制能力。山東能源集團國內外煤炭產能3.5億噸/年,各地賦存條件和生產工藝各異,如何將山東省內的智能化應用成果復制到陜西、內蒙、新疆及澳洲煤礦,是人工智能規(guī)模化落地的關鍵。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。山東能源集團啟動人工智能創(chuàng)新之初,以打造“高而不貴”AI為目標,用AI技術來武裝工人,把數字技術融入到生產一線,集約化建設AI算力中心、訓練云鼎大模型、打造AI服務中心,通過集團高速骨干網絡讓一線工人遠程異地標注。以理念變革與技術創(chuàng)新結合,將分散在數十座煤礦的一線經驗和能力集中到平臺,持續(xù)迭代并沉淀在大模型上,實現AI的精度比傳統小模型高10%,訓練效率提高85%?;谀芰R聚和沉淀,山東能源集團權屬云鼎科技公司建設76個礦井的電子封條項目,初步形成煤礦人工智能產業(yè)化的能力。

  ——標準化:為大模型提供海量源源不斷的數據,賦予人工智能持續(xù)的生命力。數據是大模型的營養(yǎng),大模型不斷地“吃數據”“消化數據”維持持續(xù)的生命力。山東能源集團啟動數字轉型之初,日均處理數據已達到2億條。隨著智能化建設走向深水區(qū),以標準的信息架構、標準的數據規(guī)范,全面打通OT、IT、CT三大系統數據,形成海量的多源數據統一接入、匯聚和處理勢在必行。為此,山東能源集團以統一的數據規(guī)范、統一采集各類設備數據,為大模型提供源源不斷的數據輸入,進一步豐富了礦山大模型的場景功能,推動大模型持續(xù)優(yōu)化升級。

  ——模塊化:應對場景的碎片化,聚集行業(yè)力量共創(chuàng)海量智能應用。面向未來看今天,煤礦智能應用創(chuàng)新要避免走土法煉鋼的老路,過去每一個小場景需求,從方案設計、數據處理、算法開發(fā)、模型訓練及后續(xù)的維護工作,程序多、成本高,僅訓練環(huán)節(jié)的模型投入就高達數十萬元,且泛化性低、復制和共享難度大。山東能源集團以昇騰、昇思、大模型技術為基礎,打造算力+算法+平臺一體化AI服務平臺,一方面將通用場景算法、行業(yè)算法進行模塊化規(guī)劃和管理;另一方面通過從數據標注到模型發(fā)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,能夠做到集團內跨行業(yè)、跨領域算法、模型調用。

  業(yè)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(fā)明并沒有很快引發(fā)工業(yè)革命,而是以蒸汽機作為原動機的一系列工具機發(fā)明后,才得以在紡織、采礦、冶金、造紙和交通等領域廣泛使用,從而形成了18世紀轟轟烈烈的工業(yè)革命。人工智能在我國各行各業(yè)的應用,也將像蒸汽機一樣帶來革命性的變化。我們必須堅持“工程化、產業(yè)化、標準化和模塊化”,促進人工智能與中國產業(yè)特點結合,推動人工智能與煤炭工業(yè)場景深度融合,走我國特色的人工智能發(fā)展之路,必將有力助推煤炭行業(yè)安全、智能、高質量發(fā)展,為建設現代化產業(yè)體系貢獻行業(yè)智慧、行業(yè)力量。(山東能源集團黨委書記、董事長 李偉)

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(責編:李雅妮)

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