李培根院士:超越不確定性的最好工具就是AI
11月25日,由創業黑馬主辦的“第15屆創業家年會”在北京舉辦,年會主題爲“AI給世界一個確定性”。會上,中國工程院院士、前華中科技大學校長、國家智能製造專家委員會主任李培根以《在不確定性中超越——淺談產業智能化升級》爲主題發表了演講。
李培根在演講中表示,企業在解決大量不確定性問題、想實現高質量發展時,AI是處理不確定性問題最好的工具。他認爲:“利用人工智能就是通過大數據、人工智能的分析去減少不確定性,這是企業要面對的主要問題。”
以下爲創業家&i黑馬編輯過的演講節選:
今天的主題是《AI給世界一個不確定性》,但我們在工作、生活中,都要面對大量的不確定性,很多時候我們在不確定性中都感覺很無助、很無奈。但換個角度想,如果世界沒有了不確定性,這個世界就失去了美。所以我們在某些方面要儘可能地消除不確定性,另一方面也要始終需要面對不確定性。
如何在不確定中去超越,是我們做工程、做工業的人需要思考的問題。我今天講的話題是《在不確定性中超越——產業轉型升級》。那我們的手段是什麼呢?手段是AI。
01
超越用戶的預期
我們過去自動化、信息化處理問題的方式,主要是確定性的、基於因果關係、有固定模式的。但在智能時代,隨着大數據、人工智能技術的發展,我們更要面對不確定性的問題。在企業裡面有大量的不確定性,比如製造過程、用戶體驗、開放環境的不確定性等,還有用戶的需求和預期等。
現在已經是體驗經濟的時代,要面對用戶體驗的不確定性,所以今天的商品或服務,已經內捲到了高度同質化——如何讓用戶獲得更好的體驗,已經成爲企業的突破口。
體驗經濟的關鍵因素是消費者從被動的價值接收者,轉爲積極參與價值創造的各個環節、成爲創造獨特體驗的參與者。我們要給用戶驚喜,就要超越用戶預期的體驗。這意味着什麼?意味着爲用戶創造體驗,即創造一個不確定性給用戶。所以我們是一方面要面對用戶的不確定性,另一方面還要給用戶創造一個體驗的不確定性。
現在人工智能已經可以幫助我們去創造一些不確定性了。目前在工業領域、製造領域,機器人正在走出封閉的場景。在一個開放場景裡,機器人就需要感知世界,因爲環境是動態變化的,所以就需要多模態感知融合、智適應交互等技術。比如在機器人上面裝很多傳感器、大部分數據需要進行同步處理、並且調用不同複雜度的算法模塊等,這裡面顯然需要人工智能。
當自主移動機器人在開放場景中進一步發展時,我們又提出一個新需求,就是雲端機器人。意思是機器人的大腦在雲端,而不在本體上。雲端大腦非常智慧,它可以指揮很多機器人,讓機器人們協同工作更方便;它也包含很多東西,比如人臉識別、人體識別、環境識別、語音識別、自然語言處理等,各種各樣的人工智能都需要在雲端大腦裡具備。
在工業領域,物流對企業來講非常重要,因爲物流呈現了很多不確定性。如何面對這些不確定性,就需要數字技術和人工智能技術。一句話總結,就是使得整個物流過程更加有序,少一些不確定性、多一些有序——就是確定性。
02
複雜關聯呈現的不確定性
企業是一個複雜系統,一個複雜的裝備也是複雜系統……這些複雜系統裡充滿着複雜關聯,但可能大部分的複雜關聯,人類工程師和學者還沒有真正認識到,所以傳統的自動化還是主要處理確定性、固定模式、基於因果關係的問題。
現在,我們需要利用大數據、人工智能技術去超越確定性問題、處理不確定性問題,要超越固定模式問題、進而處理非固定模式的問題,要超越基於因果關係、進而處理存在複雜關聯的因素。
科學過去主要面對的是明知識,比如牛頓定律,可以表達、感受;還有相對論、集合論等,可以表達、但不能感受。但目前在工業和社會中還存在很多大量既不可表達、也不可感知的知識,比如騎自行車,這些都屬於暗知識。人工智能處理問題的邏輯,也呈現出不確定性。馬斯克曾說過,傳統編程具有非常離散的邏輯並且結果非常可預測。但現在的人工智能處理問題,我們是看不明白的。
在工廠和車間裡存在着多種多樣的隨機勞動,生產系統的基本構成要素有很多。每一項要素都可能呈現某些不確定性,因爲存在隨機勞動。但近年來數字孿生、智能傳感、物聯網、人工智能等技術的出現,讓我們有可能面對工廠和車間生產的不確定性,比如我們可以建立數字孿生工廠來面對不確定性。
數字孿生工廠和物理工廠兩者是伴形的,所謂的伴形也就是相互影響。可以一邊實時獲取工廠裡運行的數據,一邊數字孿生模型進行分析、仿真,需要調整就馬上給出信號並進行實時調整,使得工廠和車間的運行更加有序,二更加有序就是消除不確定性。
企業裡有多環節,比如設計、製造、裝配、售後服務等,各個部門的多要素都存在不確定性,但我們平時把它們忽略了。講個簡單的例子,任何企業都關心成本,比如採購成本,可見的、可感知的成本有零部件、原材料成本、運輸成本等,但還有一些隱性成本不容易感知到。那要怎麼利用人工智能呢?就是通過大數據、人工智能的分析去減少不確定性,這是企業要面對的主要問題。
03
劣構問題——解決方案的不確定性
良構是呈現出解決問題的全部信息,它有正確的收斂答案,而不是有很多答案,良構問題的答案是收斂的。
但劣構問題不一樣,日常生活中有很多選擇帶有不確定性,工程中有大量的問題是劣構。最典型的是設計,因爲我們要取悅客戶,不同的客戶喜好不同,所以這種問題的答案不是收斂的。生成式AI工具對於良構問題,它的作用非常大,因爲AI掌握很多知識;但對於劣構問題,生成式AI工具也能幫助我們去處理劣構問題。
生成式工具設計的機械結構,其結構不是爲了好看,而是考慮了減重、減少材料,甚至避免振動等各因素,設計出的儘可能優化的結構。這是生成式工具在幫助人類進行設計。
第二,企業都希望高質量發展,希望高效、低成本、低碳等。但這些多目標之間往往是矛盾的,如低碳和高效。所以這個問題沒有固定標準規定要採取哪些措施,這是典型的劣構問題,AI也可以給我們幫助。
總而言之,企業在解決大量不確定性問題、想實現高質量發展時,AI是處理不確定性問題的最好工具。我也希望未來企業可以在處理大量不確定性中實現智能升級。
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