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鋼鐵“AI進化”是盲目跟風(fēng),還是確有需要?

2024-08-08 10:24:00

中國冶金報 中國鋼鐵新聞
記者 樊三彩 報道
 
  今年初,南鋼啟動“人工智能百景千?!比陮m椥袆?;4月28日,湖南鋼鐵集團、湖南移動、華為聯(lián)合打造的鋼鐵行業(yè)盤古大模型應(yīng)用全球首發(fā);5月10日,寶鋼股份與華為公司成立“鋼鐵+AI”聯(lián)合創(chuàng)新中心,此前4月26日,寶鋼股份發(fā)布AI轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略……
  以大模型為代表的AI技術(shù)風(fēng)起云涌,成為此輪新科技革命的核心推手。鋼鐵行業(yè)也躬身入局,積極擁抱AI大模型有望帶來的無限可能。我們不由得思考以下問題:鋼鐵“AI進化”是盲目跟風(fēng),還是確有需要?鋼鐵企業(yè)如何掌握通往未來世界的秘鑰?
(樊三彩/策劃 郭藝偉/繪)
  賦能潛力:
  將打造人機協(xié)同新模式
  斯坦福大學(xué)的一項研究表明,在一些專項任務(wù)上,人工智能技術(shù)的進步已經(jīng)達到甚至超過人的能力。具體到為鋼鐵賦能,AI大模型究竟有哪些潛力?
  中國鋼研科技集團有限公司綠色化智能化技術(shù)中心主任張云貴認(rèn)為,AI大模型可為鋼鐵行業(yè)帶來三大層面的改變:一是感知層面。煉、鑄、軋各工序在工況感知上都存在一些難題,如高爐等環(huán)節(jié)還存在“黑箱”,有望通過引入大模型預(yù)測技術(shù),在“機理+數(shù)據(jù)”融合建模方向上取得突破,實現(xiàn)復(fù)雜工況感知的“解碼”。二是認(rèn)知層面。雖然現(xiàn)代冶金技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)規(guī)律的認(rèn)知上已經(jīng)建立了較為完整的理論體系,但仍存在一系列的認(rèn)知缺陷,如對流程整體運行規(guī)律、在亞工序級別上存在一些隱性認(rèn)知等?!按竽P图夹g(shù)的核心特點就是通過學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)‘隱含的規(guī)律’,因此,在流程認(rèn)知的宏觀與微觀各層面都可以對大模型抱有期待?!彼f道。三是決策層面。“大模型可通過學(xué)習(xí)實現(xiàn)決策知識和決策流程的某種固化和標(biāo)準(zhǔn)化。更有可能的是,大模型可能從‘模擬決策’最終走向‘自主優(yōu)化決策’,就像在圍棋領(lǐng)域里已經(jīng)發(fā)生的事情一樣。”張云貴表示。
  在決策層面,國家制造強國戰(zhàn)略咨詢委員會智能制造專家委員會委員、寶武技術(shù)業(yè)務(wù)專家叢力群同樣認(rèn)為,生成式大模型應(yīng)用具有巨大的潛在可能性,目前的大模型可以生成文本、圖、視頻形式的內(nèi)容,未來也能夠以同樣或更多樣的形式生成具有鋼鐵特定業(yè)務(wù)內(nèi)涵的內(nèi)容,如一組鐵礦石原料配方,針對特定鋼種的熱軋板坯最佳升溫曲線,一組冷軋帶鋼軋制的設(shè)定參數(shù),一個最佳的鋼材集批、剪切方案,考慮最佳庫存成本和最佳交期約束的余材充當(dāng)合同計劃,一個新鋼種的成分配方等。
  “大模型對參與鋼鐵制造的人的幫助可能是最直接有效的。”張云貴表示,目前的大模型技術(shù),可將行業(yè)通用知識、企業(yè)特定知識、崗位技能知識相結(jié)合,幫助員工快速實現(xiàn)技能躍升,實現(xiàn)類似“一人多崗”的目標(biāo),這在行業(yè)近幾年熱捧的集控上有很好的結(jié)合點。更極限的情況下,可以打造數(shù)字員工、超級職工。
  在叢力群看來,重構(gòu)人工崗位功能是智能制造的應(yīng)有之義,大模型技術(shù)的巨大進步提高了人們的期望值。隨著AI技術(shù)的演進,將有3種不同的人機協(xié)同模式:一是嵌入式模式,人類完成絕大部分工作,AI承擔(dān)點狀的工作;二是副駕駛模式,人類和AI合作,共同參與到工作流程中;三是智能體模式,AI完成絕大部分工作?!拔磥?,人類與AI合作的方法是:凡是能夠交給AI的,讓AI來做,人類只專注于當(dāng)前AI無法勝任的工作?!彼M一步闡釋道。
  “從企業(yè)角度而言,大模型最有用的一點,是通過‘學(xué)會’企業(yè)核心知識,將鋼企從管理到運行層級的模式標(biāo)準(zhǔn)化,成為企業(yè)共性治理的基礎(chǔ)。”張云貴表示。
  擁抱趨勢:
  投資未來的可能性
  鋼鐵行業(yè)積極擁抱AI大模型,是盲目跟風(fēng),還是確有需要?
  叢力群告訴《中國冶金報》記者,任何技術(shù)都需要與實體經(jīng)濟相結(jié)合,這是大勢、是必然,也是機會。“鋼鐵行業(yè)積極擁抱新趨勢值得肯定,因為技術(shù)進步必將伴隨著行業(yè)應(yīng)用的深化,尤其是AI大模型這種劃時代的突破性技術(shù)?!彼f道。
  大語言模型是伴隨著數(shù)字化技術(shù)的迭代發(fā)展起來的。數(shù)字化技術(shù)始于20世紀(jì)50年代,先后掀起了10次產(chǎn)業(yè)級別的浪潮,本質(zhì)上都是通過對底層創(chuàng)新的排列組合實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。目前,美國在通用人工智能(AGI)領(lǐng)域領(lǐng)先全球。“而在中國,AI工程化為工業(yè)賦能是優(yōu)先方向。新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的迫切需求和豐富的工業(yè)場景,使得我們更關(guān)注其應(yīng)用和商業(yè)價值。”叢力群表示。
  對于當(dāng)前中國寶武、首鋼、中信特鋼等龍頭鋼企紛紛布局AI大模型的做法,叢力群認(rèn)為:“龍頭鋼企不關(guān)心大模型是不科學(xué)的。頭部企業(yè)往往對一些新概念、新技術(shù)理解得更深,也更需要‘從0到1’探索出應(yīng)用路徑,爾后,其他企業(yè)只需保持跟隨姿態(tài)?!?/div>
  “當(dāng)前,如果哪家企業(yè)說已經(jīng)用大模型解決了某些關(guān)鍵的問題,且創(chuàng)造了價值,那我們一定要持謹(jǐn)慎態(tài)度?!眳擦θ赫J(rèn)為,當(dāng)下,AI大模型技術(shù)本身并未完全成熟,應(yīng)用至鋼鐵等垂直領(lǐng)域的路徑、方法都處于探索階段,得出成功應(yīng)用并取得成果的結(jié)論為時尚早?!凹词乖谝恍┨囟ǖ臉I(yè)務(wù)場景,如智能檢測運維,一些企業(yè)已經(jīng)嘗試采用大模型的概念和技術(shù),強化系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中自主學(xué)習(xí)知識的權(quán)重,但仍然處于初級探索階段?!彼f道,“更準(zhǔn)確地說,我們是在適應(yīng)大模型發(fā)展的趨勢,投資的是未來的可能性?!?/div>
  正確路徑:
  場景為王道,數(shù)據(jù)是關(guān)鍵
  通用AI大模型在技術(shù)上的進步及社會對大模型應(yīng)用的高期待,使人們進入了又一個“亢奮期”。不擁抱AI的企業(yè)注定會被淘汰,但也不應(yīng)過分迷信于通用AI。
  “聚焦垂直場景、創(chuàng)造價值才是大模型發(fā)展的王道。”叢力群認(rèn)為,目前,AI大模型還難以勝任千行百業(yè)的嚴(yán)肅決策類應(yīng)用需求,從開放閑聊到復(fù)雜決策仍有漫漫長路。
  當(dāng)前,提到應(yīng)用大模型,一些鋼鐵企業(yè)會首先想到要建設(shè)一個用于大模型訓(xùn)練的算力環(huán)境。其實,對大多數(shù)企業(yè)而言,自己建設(shè)用于大模型訓(xùn)練的算力環(huán)境是不現(xiàn)實的,也沒有必要。叢力群認(rèn)為,拋開高端GPU卡受限的因素不談,建設(shè)一個訓(xùn)練足夠大尺寸(例如7B參數(shù)規(guī)模)大模型的算力中心所需要的經(jīng)費投入就是許多企業(yè)難以承受的,一般企業(yè)既沒能力又無必要。
  “鋼鐵行業(yè)發(fā)展大模型應(yīng)堅持‘基礎(chǔ)大模型—行業(yè)大模型—企業(yè)大模型’的分層次發(fā)展路徑?!眳擦θ焊嬖V《中國冶金報》記者,具體來說,基礎(chǔ)大模型是國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分,可以借助國家“東數(shù)西算”工程布局,以國家級的產(chǎn)學(xué)研合作機構(gòu)牽頭推進,或由大型科技公司去做;行業(yè)大模型在基礎(chǔ)大模型基礎(chǔ)上,“投喂”行業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練,而匯聚行業(yè)的數(shù)據(jù)將成為模型質(zhì)量的關(guān)鍵;有了行業(yè)大模型的基礎(chǔ),企業(yè)可以“喂”以自身特定數(shù)據(jù),將其泛化為企業(yè)大模型,形成面向具體場景和工作任務(wù)的個性化的專有模型?!斑@是一個更加合理的路徑,符合資源最優(yōu)配置的經(jīng)濟學(xué)原理,也體現(xiàn)出我國的體制優(yōu)勢,大家術(shù)業(yè)有專攻,不會造成資源浪費,同時降低了企業(yè)訓(xùn)練大模型的資金成本。”他說道。
  大模型的三要素是算力、算法和算料(數(shù)據(jù)),算力資源和算法技術(shù)可以通過合作或獲取外部商業(yè)資源來解決,而企業(yè)自己的數(shù)據(jù)積累是數(shù)據(jù)的唯一來源?!安灰鲆晹?shù)據(jù)的重要性,數(shù)據(jù)質(zhì)量是大模型應(yīng)用的基礎(chǔ),這或許是當(dāng)前的最大短板。”叢力群強調(diào)。
  那么,如何獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)就成了重中之重。一方面,要全面采集數(shù)據(jù)。叢力群認(rèn)為,根據(jù)特定任務(wù)目標(biāo)選擇性獲取數(shù)據(jù)是傳統(tǒng)思維,而訓(xùn)練AI大模型要秉持“大數(shù)據(jù)思維”,即盡可能采集完整的數(shù)據(jù)樣本。不過,在數(shù)據(jù)采集完成之后,一般需要通過數(shù)據(jù)壓縮、減量解析等方式提高數(shù)據(jù)的價值密度,減小數(shù)據(jù)規(guī)模。另一方面,除去通常所說的企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)、設(shè)備運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)等以外,更要注重專家經(jīng)驗數(shù)據(jù)的采集,我們可以將各領(lǐng)域?qū)<医?jīng)驗視為一種高價值密度的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的采集對于大模型訓(xùn)練更加重要。
  “當(dāng)前,很多鋼企恰恰更加需要采集這樣完整、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)做支撐,而不是盲目去訓(xùn)練大模型?!彼f道。
  當(dāng)前,7B~13B(B=10億)規(guī)模的模型架構(gòu)已經(jīng)越來越成熟穩(wěn)定,這為大模型用于企業(yè)創(chuàng)造了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。在工業(yè)中應(yīng)用大模型,企業(yè)需要重點關(guān)注數(shù)據(jù)可能存在的問題:一是AIGC(生成式人工智能)的幻覺現(xiàn)象是工業(yè)應(yīng)用所不能接受的。如果用于訓(xùn)練大模型的數(shù)據(jù)存在問題,生成的虛幻結(jié)果將是不可預(yù)知、不可重復(fù)和不可控的。二是歷史數(shù)據(jù)不完整?,F(xiàn)場采集的設(shè)備數(shù)據(jù)存在斷點(不連續(xù))、制造管理和運營決策過程中諸多環(huán)節(jié)的人類經(jīng)驗數(shù)據(jù)等斷續(xù)的數(shù)據(jù)流在工業(yè)制造中廣泛存在。三是單一企業(yè)歷史數(shù)據(jù)樣本數(shù)量看似龐大,但未必能支撐大模型訓(xùn)練所需?!八衅髽I(yè)都將數(shù)據(jù)視為核心資產(chǎn),目前企業(yè)間的數(shù)據(jù)封鎖并不支持更廣泛數(shù)據(jù)樣本的獲得,而單個企業(yè)的有限樣本數(shù)量能否滿足大模型訓(xùn)練的基本需求,也是一個有待驗證的問題。”叢力群認(rèn)為。
  有業(yè)內(nèi)專家向《中國冶金報》記者補充強調(diào),充分認(rèn)識數(shù)據(jù)的重要性是必要的,但與此同時,研發(fā)行業(yè)大模型還應(yīng)破除“數(shù)據(jù)迷信”,即除了數(shù)據(jù),大模型的架構(gòu)設(shè)計、訓(xùn)練方法等也十分關(guān)鍵,需將規(guī)則、知識、機理等融入進去。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:張雨恬

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