人工智能在工业界的新角色:工业大模型

学术   2024-11-12 15:36   北京  


想象一下,如果我们的工厂、机器和生产线能够像人类一样思考和学习,那会是怎样的体验?随着人工智能技术的飞速发展,这种想象正在逐渐变为现实。今天,我们要聊的是人工智能领域的一个新星——工业大模型。


重要性

工业大模型是一种特殊的人工智能模型,它能够处理复杂的工业问题。虽然我们已经在自然语言处理等领域取得了巨大进步,但在工业领域,这些通用的人工智能模型还远远不够。工业环境需要处理的数据类型多样,场景复杂,决策过程长且复杂,对准确性和实时性的要求极高。因此,我们需要专门为工业设计的大模型。


构建

构建工业大模型就像搭建一座桥梁,需要四个关键步骤:

  1. 工业数据制备:就像建桥前要准备材料一样,我们首先要收集和处理工业数据。

  2. 工业基座模型训练:有了材料,我们开始搭建桥的基础结构,也就是训练工业大模型的基座。

  3. 工业任务/行业模型适配:接下来,我们要确保这座桥能够适应不同的交通需求,即适配不同的工业任务和行业需求。

  4. 工业场景交互应用:最后,桥建成了,车辆和行人开始在上面通行,工业大模型也开始在实际场景中应用,与工业环境互动。

应用

工业大模型不仅仅是一个工具,它更像是一个智能助手,能够做很多事情:

  • 智能问答:它能够回答关于工业流程的问题。

  • 场景认知:它能理解工业环境中的各种场景。

  • 过程决策:它能帮助做出复杂的生产决策。

  • 终端控制:它能够控制生产线上的设备。

  • 内容生成:它能够生成有用的工业信息和报告。

  • 科学发现:它甚至能够发现新的工业技术和方法。

这些能力让工业大模型能够贯穿产品的整个生命周期,从设计到生产,再到销售和维护。


未来展望

虽然工业大模型还处于起步阶段,但它的潜力巨大。随着研究的深入,我们期待它能够解决更多的工业问题,提高生产效率,降低成本,并推动工业创新。未来,工业大模型可能会成为工业界的“大脑”,帮助我们更好地理解和改造这个世界。



本文系统地探讨了工业大模型的挑战问题、概念内涵、体系架构、构建方法、关键技术与典型应用。从五个挑战问题的分析出发,提出了工业大模型的全新定义和体系架构;同时,提出了工业大模型的四阶段构建方法,阐述了工业大模型核心关键技术;然后,基于所提出的工业大模型六种核心应用能力,探讨了面向产品全生命周期的工业大模型典型应用场景,并给出了“基石”工业大模型原型系统在生成式人工智能方面的应用实例;最后,探讨和展望了工业大模型未来的研究方向和开放性问题。本文将为工业大模型这一全新研究方向的开辟与发展,提供基础理论、关键技术和行业应用的全面指导。



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任磊, 王海腾, 董家宝, 贾子翟, 李世祥, 王宇清, 赖李媛君, 黄迪, 张霖, 吴文峻, 李伯虎. 工业大模型:体系架构、关键技术与典型应用. 中国科学:信息科学, 2024, doi: 10.1360/SSI-2024-0185





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