張晨逸:新質(zhì)生產(chǎn)力需要AI與科學(xué)范式深度融合

2023年9月,習(xí)近平總書記在黑龍江考察時(shí),首次提出“新質(zhì)生產(chǎn)力”的概念,指出要整合科技創(chuàng)新資源,引領(lǐng)發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè),加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力。
應(yīng)時(shí)代之號(hào)召,2024年5月19日,傳世智慧高端裝備&新能源私享企業(yè)家沙龍?jiān)谔K州舉行。此次活動(dòng)以“新質(zhì)增長(zhǎng)”為主題,匯聚40多名領(lǐng)軍企業(yè)家,與華為工業(yè)智能專家、匯川技術(shù)變革專家、傳世智慧頂尖顧問們一起共商共謀,揭開企業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力打造的落地密碼,深入洞悉企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑。(點(diǎn)擊查看活動(dòng)詳情)
現(xiàn)將張晨逸博士演講的精彩觀點(diǎn)與大家分享。
(圖片來源于攝圖網(wǎng)、傳世智慧、網(wǎng)絡(luò))
張晨逸
華為技術(shù)有限公司工業(yè)智能專家
華為云GES服務(wù)總監(jiān)、技術(shù)專家
2022年12月,ChatGPT橫空出世后,全球范圍內(nèi)掀起了一股人工智能(AI)大模型發(fā)展浪潮,Gemini、文心一言、LLaMA、SAM、SORA等各式大模型如雨后春筍般相繼涌現(xiàn),科技巨頭們圍繞AI展開的爭(zhēng)奪戰(zhàn)成為社會(huì)焦點(diǎn)。
當(dāng)前,信息時(shí)代正加速進(jìn)入智能時(shí)代,AI技術(shù)不斷突破和演進(jìn)升級(jí),賦能千行百業(yè)的發(fā)展,深刻改變著生產(chǎn)生活方式。
人工智能(AI)已經(jīng)成為新質(zhì)生產(chǎn)力形成的關(guān)鍵因素。
習(xí)近平總書記指出,把新一代人工智能作為推動(dòng)科技跨越發(fā)展、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)、生產(chǎn)力整體躍升的驅(qū)動(dòng)力量,努力實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
新質(zhì)生產(chǎn)力背景下,企業(yè)如何抓住人工智能(AI)的風(fēng)口實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型?今天就與大家一同探討。

一、AI的本質(zhì)是對(duì)人類智慧的模擬和探索
人工智能在許多領(lǐng)域都發(fā)展迅猛,有些領(lǐng)域的AI能力甚至已經(jīng)超越了人類。
AI的發(fā)展類似于人類學(xué)習(xí)技能的過程,我們可以通過一個(gè)簡(jiǎn)單的比喻來理解AI的運(yùn)作:
試想一下,一個(gè)人如果想學(xué)舞蹈,就需要先掌握最基礎(chǔ)的身體各部位的協(xié)調(diào)性,正如AI的芯片和硬件是必不可少的前提。另外,想要學(xué)好跳舞,還需要練好基本功,比如AI的芯片使能決定了它的基本能力。

其次,我們還可以選擇一個(gè)合適的舞蹈機(jī)構(gòu)去進(jìn)修,快速提升舞蹈水平,這就好比選擇一個(gè)合適的AI框架,可以幫助開發(fā)者快速搭建自己的AI應(yīng)用,提高開發(fā)效率。

舞蹈機(jī)構(gòu)會(huì)安排舞蹈課程,老師會(huì)系統(tǒng)性地傳授知識(shí),通過大量的訓(xùn)練來幫助我們掌握舞蹈技能,正如人工智能中的預(yù)訓(xùn)練模型和模型訓(xùn)練階段。

最后,我們需要上臺(tái)表演,驗(yàn)收學(xué)習(xí)成果。這就好比是AI模型推理階段,讓已經(jīng)訓(xùn)練好的模型對(duì)新的未知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),觀察并驗(yàn)證結(jié)果是否符合預(yù)期。

當(dāng)我們對(duì)舞蹈有了一定的了解之后,我們還可以精進(jìn)學(xué)習(xí)某個(gè)舞種(芭蕾/拉丁/街舞/爵士等),這里可以理解為將AI技術(shù)應(yīng)用到某個(gè)具體行業(yè)場(chǎng)景中(電力/金融/醫(yī)藥/互聯(lián)網(wǎng)等)。

在這個(gè)過程中,AI學(xué)習(xí)的方式可以分為無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)、監(jiān)督學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)三種。其中,大模型可以被理解為深度學(xué)習(xí)的一種形式。

無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)(自習(xí)課)
這就好比一個(gè)人根據(jù)老師布置的學(xué)習(xí)范圍,自己上自習(xí)課總結(jié)歸納。
在沒有給定事先標(biāo)記過的訓(xùn)練示例的情況下,人工智能需要自動(dòng)對(duì)無(wú)規(guī)律的、沒有任何標(biāo)注過的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類或分群。
監(jiān)督學(xué)習(xí)(常規(guī)授課)
老師會(huì)列出所有學(xué)習(xí)的重點(diǎn),并講授答案。
這相當(dāng)于數(shù)據(jù)中帶有標(biāo)簽,有正確答案。通過訓(xùn)練資料,我們可以學(xué)到或建立一個(gè)模式,并依此模式推測(cè)新的實(shí)例。
強(qiáng)化學(xué)習(xí)(習(xí)題課)
通過不斷做模擬題,老師給對(duì)錯(cuò)的形式,從而促進(jìn)學(xué)生提高。
在強(qiáng)化學(xué)習(xí)中,通過對(duì)作用者的一些動(dòng)作產(chǎn)生獎(jiǎng)勵(lì)的回饋機(jī)制來促進(jìn)學(xué)習(xí)。
以上三種學(xué)習(xí)方法都屬于AI的機(jī)器學(xué)習(xí)范疇,目的都是為了讓AI掌握知識(shí)。
因此,AI的本質(zhì)是對(duì)人類智慧的模擬和探索,通過模擬人類實(shí)現(xiàn)識(shí)別、認(rèn)知、分類和決策等多種功能。
在早期階段,機(jī)器學(xué)習(xí)只能在一個(gè)相對(duì)較小的數(shù)據(jù)規(guī)??臻g內(nèi),由人工設(shè)計(jì)特征并讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行深度學(xué)習(xí),以此來模擬人類的行為。
隨著技術(shù)的演進(jìn),現(xiàn)代的深度學(xué)習(xí)已經(jīng)能夠讓AI直接從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí),利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦來解析數(shù)據(jù)特征。
然而,這個(gè)過程卻需要消耗大量的算力,這也是當(dāng)前AI時(shí)代所面臨的普遍現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)。
二、擁抱AI的企業(yè),才能在商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中生存下來
1.生成式AI的本質(zhì)是生產(chǎn)力和生產(chǎn)成本革命
自上世紀(jì)八十年代,全球工業(yè)領(lǐng)域一直在探索和應(yīng)用AI。
早在八十年代,就有專家系統(tǒng)被用于設(shè)備運(yùn)維和生產(chǎn)調(diào)度。九十年代以后,人們開始使用早期的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模式識(shí)別等進(jìn)行工業(yè)智能控制。進(jìn)入二十一世紀(jì)后,深度學(xué)習(xí)被應(yīng)用于機(jī)器視覺和工業(yè)質(zhì)量檢測(cè)任務(wù)。到現(xiàn)在,大模型和AIGC(人工智能生成內(nèi)容)為各種場(chǎng)景帶來更豐富的優(yōu)化......

自從ChatGPT在2022年底啟動(dòng)以來,新一代AI技術(shù)的新迭代每月都會(huì)發(fā)布幾次。在不到一年半的時(shí)間里,各種各樣的大模型涌現(xiàn),比如近期發(fā)布的多模態(tài)模型GPT-4o、AI文生視頻工具Pika等。
最近,OpenAI的CEO Sam Altman在達(dá)沃斯經(jīng)濟(jì)論壇上表示,如果GPT-4目前只能完成人類任務(wù)的10%,那么GPT-5預(yù)計(jì)能處理15%至20%的任務(wù)。
隨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入,AI產(chǎn)業(yè)迎來了黃金發(fā)展時(shí)期:
幾乎全部科技公司都有大量的AI投入;
2020年后的AI研究關(guān)鍵數(shù)量,占比超過近20年AI研究的一半;
495個(gè)高校在2018-2022年設(shè)立AI相關(guān)專業(yè)......
從學(xué)術(shù)界到產(chǎn)業(yè)界,從錢到人,AI都將是越來越重要的趨勢(shì)。
企業(yè)必須抓住此次AI風(fēng)口,將其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中,包括工業(yè)生產(chǎn)安全、工藝優(yōu)化等。
2.新質(zhì)生產(chǎn)力需要AI賦能
人類探索認(rèn)知世界的腳步從未停止過。
科學(xué)范式并不是永恒不變的,而是會(huì)經(jīng)歷周期性的革命和更替。當(dāng)一個(gè)科學(xué)范式發(fā)現(xiàn)了當(dāng)下理論解決不了的問題時(shí),新的理論方法就會(huì)被提出??茖W(xué)革命主要包括四個(gè)范式:
實(shí)驗(yàn)科學(xué)
在人類對(duì)物理世界和客觀世界認(rèn)識(shí)有限的早期階段,通過觀察自然和社會(huì)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在規(guī)律,以獲得和檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論。
例如,伽利略的物理學(xué)和動(dòng)力學(xué)、牛頓的力學(xué)等。
理論科學(xué)
隨著科學(xué)的發(fā)展,科學(xué)家開始研究理論科學(xué),即第二范式。理論科學(xué)使用數(shù)學(xué)公式、模型和算法等形式表示,強(qiáng)調(diào)普遍性規(guī)律的形式化,并通過演繹推導(dǎo)得出科學(xué)結(jié)論。
例如,系統(tǒng)科學(xué)、科學(xué)邏輯學(xué)、科學(xué)動(dòng)力學(xué)、混沌理論等。
計(jì)算科學(xué)
在理論科學(xué)的基礎(chǔ)上,為了追求應(yīng)用的速度,如材料或新藥的發(fā)現(xiàn)和規(guī)模量產(chǎn),科學(xué)家開始使用仿真和模擬技術(shù),通過計(jì)算機(jī)加速科學(xué)研究。
例如,SPSS社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析、MATLAB、SAS等。
數(shù)據(jù)科學(xué)
2000年以后,我們進(jìn)入了數(shù)據(jù)科學(xué)時(shí)代,這是在前三個(gè)范式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。數(shù)據(jù)科學(xué)結(jié)合了科學(xué)實(shí)驗(yàn)、理論模型或算法、計(jì)算機(jī)模擬和密集型數(shù)據(jù)處理,以自動(dòng)化的方式探索科學(xué)問題,推動(dòng)科學(xué)發(fā)展。
例如,大數(shù)據(jù)搜索引擎、推薦引擎系統(tǒng)、人工智能、ChatGPT等。
在科技革命的推進(jìn)中,我們能深刻地感受到技術(shù)革命性突破對(duì)新質(zhì)生產(chǎn)力的驅(qū)動(dòng)和先導(dǎo)作用。
AI與科學(xué)范式必須深度融合,這將有助于人類從重復(fù)簡(jiǎn)單活動(dòng)中解放出來,更好地瞄準(zhǔn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)、優(yōu)化資源配置、改變研發(fā)設(shè)計(jì)等,實(shí)現(xiàn)真正的業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)。
通過深度融合,AI可以為科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用帶來更多的價(jià)值和創(chuàng)新。
3.多范式融合成為研究和創(chuàng)新的熱點(diǎn)
在工業(yè)領(lǐng)域,領(lǐng)導(dǎo)廠商正在全面擁抱AI,主要有3個(gè)方向:生產(chǎn)制造流、產(chǎn)品全生命周期流和價(jià)值創(chuàng)造流。例如:
通過這些企業(yè)案例,我們可以看到AI技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用正逐漸深入。
從技術(shù)角度來看,AI與科學(xué)的融合,特別是與科學(xué)范式的融合,是企業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵。

目前,華為云工業(yè)AI核心引擎將AI大模型與科學(xué)范式深度融合,為礦山、鋼鐵、電力、油氣制造等各行各業(yè)提供個(gè)性定制化服務(wù)。
如果把制作一道精美菜肴作為比喻,我們已經(jīng)有了火(昇騰云/昇騰算力)和鍋(盤古大模型),現(xiàn)在需要的是幫助企業(yè)客戶成為大廚,將他們自己的行業(yè)數(shù)據(jù)、知識(shí)和標(biāo)準(zhǔn)注入其中,便可以共同打造屬于企業(yè)自己的大模型。
比如,在精益生產(chǎn)變革方面,我們與某能源集團(tuán)合作,在重介選媒分選密度這一智能控制場(chǎng)景中,實(shí)現(xiàn)了0.2%的提升。
雖然這個(gè)數(shù)字看起來很小,但實(shí)際上它可能代表著上千萬(wàn)甚至上億的收益。這個(gè)改變擺脫了傳統(tǒng)作業(yè)方式依賴人工經(jīng)驗(yàn)、控制滯后的缺陷,采用AI算法代替人工實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。
未來3年,企業(yè)將被分為兩類:一種是擁抱AI的,一種是不擁抱AI的,兩者將差距巨大。
只有擁抱AI的企業(yè),才能在商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中生存下來。
三、企業(yè)AI落地不僅是技術(shù)問題,更是業(yè)務(wù)和組織問題
本著“自己的狗糧自己先吃,自己生產(chǎn)的降落傘自己先跳”的原則,華為已經(jīng)將AI應(yīng)用于自身的制造、物流、零售過程中,并幫助眾多制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)人工智能的落地。對(duì)此,我個(gè)人給出幾點(diǎn)建議:
1.構(gòu)筑全生命周期管理平臺(tái)
我認(rèn)為,企業(yè)落地大模型,首先需要圍繞大模型構(gòu)筑全生命周期管理平臺(tái),包括建立“高性能穩(wěn)定”的AI算力底座、“高質(zhì)量數(shù)據(jù)加工”的數(shù)據(jù)底座、“高效靈活” 的模型開發(fā)平臺(tái),以及“外溢變現(xiàn)” 的資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)等等。
大模型的成功應(yīng)用不僅僅是技術(shù)問題,更是涉及整個(gè)組織的系統(tǒng)工程,離不開領(lǐng)導(dǎo)者的強(qiáng)大意志力和有力推動(dòng)。
2.選擇合適的場(chǎng)景進(jìn)行規(guī)劃
圍繞企業(yè)的主航道業(yè)務(wù)方向,從場(chǎng)景價(jià)值、技術(shù)可行性、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備度、需求緊迫性等多維度評(píng)估篩選,讓業(yè)務(wù)專家深度參與。
對(duì)AI的投入雖然在初期可能不會(huì)立即達(dá)到盈虧平衡,但我相信,隨著時(shí)間的推移,AI的持續(xù)運(yùn)營(yíng)將帶來商業(yè)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。
企業(yè)可以在關(guān)鍵業(yè)務(wù)場(chǎng)景中進(jìn)行小范圍實(shí)驗(yàn),允許試錯(cuò)。一旦突破,就能為企業(yè)樹立更大的信心,推動(dòng)后續(xù)的發(fā)展。
3.進(jìn)行有效的團(tuán)隊(duì)建設(shè)
有效的團(tuán)隊(duì)建設(shè)能夠確保企業(yè)的AI轉(zhuǎn)型之路走得更遠(yuǎn)、更穩(wěn)。
在實(shí)際業(yè)務(wù)中,我們需要找到平衡,因?yàn)橛袝r(shí)候問題不僅僅是技術(shù)上的,還涉及管理層面。業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)需要與領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)合作,找到雙方都能接受的平衡點(diǎn),達(dá)成默契。
數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,唯創(chuàng)新者強(qiáng),唯創(chuàng)新者勝。
AI技術(shù)的發(fā)展帶來了無(wú)限可能。面對(duì)這場(chǎng)機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存的“豪賭”,企業(yè)需要擁有更敏銳的商業(yè)嗅覺、更實(shí)在的創(chuàng)新精神以及更高的組織韌性,充分認(rèn)識(shí)人工智能的戰(zhàn)略價(jià)值和意義,找到一條適合自身的路子,以應(yīng)用場(chǎng)景為載體,努力實(shí)現(xiàn)人工智能與產(chǎn)業(yè)的深度融合。
機(jī)會(huì)永遠(yuǎn)屬于敢于從舒適區(qū)走向荊棘路甚至無(wú)人區(qū)的勇者。AI實(shí)踐沒有這么難,華為云愿意與企業(yè)共同成長(zhǎng),幫助企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)激烈的商業(yè)環(huán)境中生存下來,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量增長(zhǎng)。
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