新一代人工智能助推工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級變革

近30 年 來，人工智能獲得了迅速的發(fā)展，并在很多學(xué)科領(lǐng)域都獲得了成功應(yīng)用，并取得了豐碩的成果，已逐步成為助推全社會政治、經(jīng)濟、文化、生態(tài)良好發(fā)展的新引擎。

人工智能作為研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新興的技術(shù)科學(xué)，被認(rèn)為是21世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）之一。近30年來，人工智能獲得了迅速的發(fā)展，在很多學(xué)科領(lǐng)域都獲得了成功應(yīng)用，并取得了豐碩的成果，已逐步成為助推全社會政治、經(jīng)濟、文化、生態(tài)良好發(fā)展的新引擎。

人工智能是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)。近年來，世界主要發(fā)達國家將其作為提升國家競爭力、維護國家安全的重大戰(zhàn)略，力求在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中奪得先機。2016年5月美國成立“人工智能和機器學(xué)習(xí)委員會”；2016年10月發(fā)布《為人工智能的未來做好準(zhǔn)備》和《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》兩份報告，將人工智能上升到國家戰(zhàn)略層面。歐洲也將人工智能確定為優(yōu)先發(fā)展項目，2016年6月，歐盟委員會提出人工智能立法動議；2018年4月，歐盟委員會提交了《歐洲人工智能》；2018年12月，歐盟委員會及其成員國發(fā)布主題為“人工智能歐洲造”的《人工智能協(xié)調(diào)計劃》。日本在2016年提出的“社會5.0”戰(zhàn)略中將人工智能作為實現(xiàn)超智能社會的核心，并設(shè)立“人工智能戰(zhàn)略會議”進行國家層面的綜合管理。

為搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強國，國務(wù)院于2017年7月8日印發(fā)并實施了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。2018年10月31日，中共中央政治局就人工智能發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢舉行第九次集體學(xué)習(xí)。中共中央總書記習(xí)近平在主持學(xué)習(xí)時強調(diào)，人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量，加快發(fā)展新一代人工智能是事關(guān)我國能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇的戰(zhàn)略問題。作為全國較早大力發(fā)展大數(shù)據(jù)的省份，貴州省發(fā)布了《貴州省“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能專項行動計劃》《智能貴州發(fā)展規(guī)劃（2017—2020年）》，對智能貴州、相關(guān)智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行了謀劃和布局。

如今，人工智能已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個產(chǎn)業(yè)，推動新一輪產(chǎn)業(yè)升級變革。在工業(yè)領(lǐng)域，快速變化的市場環(huán)境及多元化的用戶需求使制造產(chǎn)業(yè)環(huán)境日趨復(fù)雜，提升企業(yè)應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境中各類不確定性因素的控制與決策水平，是當(dāng)前企業(yè)向智能工廠轉(zhuǎn)型發(fā)展中亟待解決的重要科學(xué)命題。國內(nèi)外一流學(xué)術(shù)機構(gòu)和先進企業(yè)高度關(guān)注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略下制造企業(yè)應(yīng)對復(fù)雜制造環(huán)境的協(xié)同控制與決策能力的培養(yǎng)和提升，在理論方法突破和應(yīng)用實踐方面取得了顯著進展。重點開展相關(guān)研究工作的高校包括清華大學(xué)、北京大學(xué)、華中科技大學(xué)、重慶大學(xué)、同濟大學(xué)、貴州大學(xué)等。

研究的熱點、難點主要有三個方面。一是智能化調(diào)度，當(dāng)前生產(chǎn)調(diào)度是在生產(chǎn)之前進行制定，未能充分考慮生產(chǎn)過程中的各種工況影響、生產(chǎn)需求的改變，使得調(diào)度方案與預(yù)期結(jié)果有較大的差異，未實現(xiàn)智能化調(diào)度。二是網(wǎng)絡(luò)化控制，分布式網(wǎng)絡(luò)化動態(tài)系統(tǒng)存在通信機制多樣化、動態(tài)節(jié)點分布化和控制回路網(wǎng)絡(luò)化等顯著特征，但隨著工業(yè)網(wǎng)絡(luò)化動態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜程度迅速增加，現(xiàn)有的控制理論與方法已經(jīng)不能完全適用其發(fā)展需求，迫切需要發(fā)展面向網(wǎng)絡(luò)化動態(tài)控制系統(tǒng)的人工智能新理論與新方法。三是產(chǎn)線自主智能重構(gòu)。在無人生產(chǎn)線構(gòu)建與人工智能交互方面，目前產(chǎn)線重構(gòu)未考慮人機交互的影響，無法對產(chǎn)線進行自主智能重構(gòu)，進而快速響應(yīng)重構(gòu)要求。

綜上，筆者認(rèn)為，發(fā)揮人機物協(xié)同運行的綜合優(yōu)勢已成為探索自主智能工廠控制與決策科學(xué)命題的主導(dǎo)方向，我國工業(yè)領(lǐng)域的新一代人工智能的研究可為：一是建立基于人機物大數(shù)據(jù)分析的知識發(fā)現(xiàn)及知識圖譜建模方法，二是開發(fā)離散制造過程狀態(tài)評估與智能調(diào)度技術(shù)，三是研究自主智能工廠分布式網(wǎng)絡(luò)化智能控制方法，四是探索無人加工生產(chǎn)線制造資源自主動態(tài)配置及重構(gòu)方案智能優(yōu)化技術(shù)。