淺議智能制造中的算法

智能制造中的算法,最容易被磚家?guī)?。某院士典型的謬論就是“智能制?人工智能+制造”;而人工智能又進一步被學(xué)術(shù)界等同于深度學(xué)習(xí)等典型算法。事實上,論文上常見的高級算法往往像馬保國大師的“渾元形意太極拳”,功夫看似神秘,現(xiàn)場上往往不實用。

智能制造中的算法,最容易被磚家?guī)?。某院士典型的謬論就?ldquo;智能制造=人工智能+制造”;而人工智能又進一步被學(xué)術(shù)界等同于深度學(xué)習(xí)等典型算法。事實上,論文上常見的高級算法往往像馬保國大師的“渾元形意太極拳”,功夫看似神秘,現(xiàn)場上往往不實用。

而我們一直認為,智能化的主流思路有兩種:一種是把人的知識變成機器的代碼(吳淑珍式的智能)、一種是讓機器幫助人類決策(小秘書模式)。這兩種方式都是“用人容易理解的辦法,做人做不好的事情”。算法的原理往往很簡單,但信息通信技術(shù)不發(fā)達時做不到。這意味著:它們是信息通信技術(shù)不斷發(fā)展帶來的機會。這些辦法簡單粗暴,卻像散打、拳擊一樣更加實用。

對于工業(yè)智能,搞算法的人到底需要什么功夫?

我認為,搞算法的最需要的是“計算思維”。也就是把現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)化成可計算的問題。比如,解決“監(jiān)控卡車司機干私活”問題,先要用數(shù)據(jù)定義什么叫“干私活”。比如,我們把“干私活”定義為“在不該裝貨的地方裝貨,在不該卸貨的地方卸貨”,進而把“裝貨”、“卸貨”定義為重量增加和減少。這樣,把問題轉(zhuǎn)化成了監(jiān)控位置信息和重量信息。這就是計算思維。

前幾天,幫著年輕人搞算法。他說:算法與操作規(guī)程和機組特性有關(guān)。我就問:什么叫操作規(guī)程、機組特性?能否用數(shù)據(jù)和計算方法描述一下?小伙子一聽就明白了。

換一個角度,數(shù)字化的能夠幫助人們提升“認知能力”。我前面講到的“小秘書”模式,往往就是用算法提高認知能力。我見到很多人,把認知能力與人工智能、深度學(xué)習(xí)掛鉤。這也是錯的。

其實,除了圖像識別,在相當(dāng)多的工業(yè)場景中,“認知”就是判斷對象、過程或者操作正常或者不正常。說的再白一點,就是讓計算機去“對標(biāo)”。判斷方法也很簡單:先建立數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn),然后和這個標(biāo)準(zhǔn)的做法“對標(biāo)”。

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  孔利明師傅

我的老友、全國勞模、著名工人發(fā)明家孔利明師傅曾經(jīng)舉過一個例子。過去的調(diào)琴師是師傅帶徒弟。師傅要徒弟把聲音調(diào)得“渾厚一點”。“渾厚”過去是很難理解的?,F(xiàn)在,采取數(shù)字化的辦法,把聲波拿出來對比一下,就知道是不是“渾厚”了。

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所以,數(shù)字化的好處是便于建立標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)字化背景下,標(biāo)準(zhǔn)可以是若干數(shù)字、也可以是曲線、兩維圖像以及多條曲線的組合。在大數(shù)據(jù)的背景下,“標(biāo)準(zhǔn)”可以定的非常細;場景變化以后就用新場景對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進行對標(biāo)。“對標(biāo)”往往不太復(fù)雜:因為工業(yè)過程往往會盡量排除干擾。“對標(biāo)”的方法卻往往具有普遍意義,就是因為現(xiàn)代工業(yè)(尤其是生產(chǎn)過程),就是基于標(biāo)準(zhǔn)化展開的。

不懂工業(yè)的人,有時候把工業(yè)想簡單了:對細節(jié)和系統(tǒng)性干擾的重視不夠,把理想條件下的原理當(dāng)成工業(yè)技術(shù)本身;有時候還會把工業(yè)想復(fù)雜了:他們不理解,工業(yè)人為了追求安全、穩(wěn)定、可靠,往往是復(fù)雜問題簡單化、排除干擾,然后用簡單、標(biāo)準(zhǔn)化的方法處理。

所以,工業(yè)人不會像馬保國大師那樣故弄玄虛。故弄玄虛是磚家們干的事情、是寫論文的時候用的。

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