思謀科技賈佳亞:以“聰明的大腦”為中心,賦能工業(yè)AI千億級未來
10月21日,2021第五屆全球智能工業(yè)大會暨全球創(chuàng)新技術成果轉移大會于深圳盛大召開,本屆大會以“跨界創(chuàng)新,互聯融合”為主題。思謀科技創(chuàng)始人、香港中文大學終身教授、IEEE Fellow賈佳亞教授作為會議程序委員會主席在大會報告主環(huán)節(jié)帶來題為《智能制造的核心AI技術》的報告,分享了對于核心AI技術的前瞻性理解,對智能制造發(fā)展的階段性分解,以及全新的技術落地結合方式等內容,回答了決定未來智能制造升級的核心難關是什么,以及如何解決智能制造發(fā)展的瓶頸等問題。
賈佳亞教授提到,經過了1940年的自動化革命,1970年的信息化革命后,工業(yè)即將迎來的是智能化革命,據統(tǒng)計2020年全球智能制造市場規(guī)模已超過2000億美元,且未來5年復合增長率將超過10%,這意味著智能制造蘊含著極大的市場規(guī)模。與電氣化、信息化同樣,智能制造同樣具有高度的普適性;但對智能制造來說,其基礎資源不再是電力和網絡,而是計算。因此他認為,智慧能力構建和以計算為中心的AI,將成為智能制造發(fā)展中最需要攻克的難關。
賈佳亞教授表示,智能制造的核心在于“智能”:智能并不是簡單的自動化,智能是要讓制造擁有“大腦”和讓大腦決策的各種神經系統(tǒng),只有擁有了聰明的“大腦”后,才能最大化發(fā)揮自動化“手臂”的作用——而AI正是讓制造擁有會思考的工業(yè)機器設備的核心因素。新一代AI將貫穿于設計、生產、管理、服務等生產活動的全鏈條,使制造具備自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產方式。
未來,一個擁有了“智能身體”的工廠,可以自行知道原料和生產是否達標,產品的質量如何,自發(fā)調整機器的工作效率,迅速針對新產需求進行生產,預測未來產品生產的數量,還可以根據產品銷售情況來及時調整生產安排。
然而另一方面,讓AI大規(guī)模、跨行業(yè)在工業(yè)場景中落地,并不是簡單的事情:工業(yè)制造生產的流程復雜、涉及的硬件種類繁多,要求AI算法對大量硬件進行適配;當制造生產場景新增或更替硬件時,會直接帶來算法的重新設計;最終算法往往妥協(xié)于硬件能力,甚至主動放棄最佳算法的使用——最終導致跨行業(yè)的工業(yè)AI落地的難度大幅增加。
僅以智能手機為例,一款手機按照400個供應商參與生產制造,每家供應商5種制程,每個制程25條產線來計算,想要AI全面覆蓋生產鏈路,但一款手機就需要30000種算法。而如果放眼全球前5名的手機廠商,每家每年按照推出6款不同產品計算,工業(yè)AI若想落地頭部手機行業(yè),僅第一年就需要90萬種算法,這幾乎是不可完成的任務。
因此,面對當前幾大技術落地難題,賈佳亞教授認為,工業(yè)AI企業(yè)需要尋找新的方式進行“破局”。
以數據緊缺為例,可靠的AI模型離不開大量數據的訓練,尤其在工業(yè)場景下,對AI的準確率要求極高,然而目前工業(yè)生產的有效數據非常稀缺,可供訓練的樣本極小。通過傳統(tǒng)的AI訓練/檢測方法,當訓練樣本不足的情況下,很難成功檢測出非常見的產品缺陷。傳統(tǒng)的AI訓練往往通過給計算機提供大量圖片,讓計算機記住“細節(jié)”,但思謀科技通過自研的區(qū)域感知異常檢測器(RADD),對目標區(qū)域各個細節(jié)進行捕捉,并與標準參考數據進行比對,記住圖像的“規(guī)則”,從而能夠進行原理推導,從而實現即使是非常見缺陷,也能準確進行判斷識別。
此外,工業(yè)生產對驗收要求極高,想要成品良率至少達到99.9%以上,每個零件的良率至少需達到99.999%;因此當前能夠滿足工業(yè)生產場景需求的,往往是高度定制化算法和訓練方式。然而,僅訓練一個神經網絡就有超過百萬種不同方式,長期下的定制路線,顯然無法滿足技術落地的需求。因此,思謀科技結合學術界與產業(yè)界的最新成果,研發(fā)出了最合適工業(yè)場景的全棧式AutoML算法,可用于分割、檢測、關鍵點等多種不同任務中;已在幾十個工業(yè)場景、近百萬工業(yè)數據中得到驗證。傳統(tǒng)調參下完成一個模型(算法開發(fā)+部署)需要10人月,在AutoML下僅需0.3人月。
此外,在被檢產品形態(tài)多樣化核心難題中,思謀科技通過對被檢對象采取“零件化模型”處理,進行“拆分——再整合”模式,高效率理解同品類物體的內在結構一致性,從而實現面對新形態(tài)的產品時也可快速交付;以及在缺陷類型難區(qū)分的核心難題中,思謀科技通過“前后背景對比學習”方案,使用類比學習,能讓計算機更好理解哪些是目標異物。
因此,賈佳亞教授表示,只有當計算機系統(tǒng)可以突破工業(yè)落地中的幾大難題,實現自動算法組合和部署,人類僅需參與少量定制化算法設計時,AI的跨領域規(guī)模產業(yè)化才具備實現的可能。他表示,基于此前提,思謀科技也在致力于打造其工業(yè)級AI系統(tǒng),構建以智慧為核心的新一代工業(yè)AI架構,涵蓋了工業(yè)AI算法平臺、工業(yè)AI訓練平臺、工業(yè)AI工具平臺,以及超過30種全球領先的新型工業(yè)AI生產設備。
據介紹,已具備了智能制造跨行業(yè)快速落地能力的思謀科技,目前可賦能超過1000個細分領域,并成功與芯片、半導體、精密制造、汽車、航空、新能源等多個行業(yè)的頭部企業(yè)實現合作,完成了多個新型工業(yè)AI設備產品的落地,如鏡片分揀、軸承檢測、特種條碼設計與識別、偏光彎膜、隱形二維碼識別、模具檢測、AVI檢測等。
以芯片檢測為例,思謀科技為半導體廠商之一,首次實現了產線的AI自主訓練。芯片的工藝復雜,指甲大小的芯片內可包含數十億個晶體管。賈佳亞教授提到,思謀借助旗下自研的工業(yè)AI一站式平臺SMore ViMo中的檢測模塊,為晶圓檢測、PCB檢測與芯片工藝分析,推出了數十套軟硬件一體化設備,可對芯片結構進行超高速高清掃描,實現億級晶體結構的全自動聚類分析;檢出率超過99.99%;單流程處理效率提高96%,AI自動化全檢處理效率提升90%。
“目前,我們的新一代AI系統(tǒng)架構落地處理效率平均可提升90%,并支持智能迭代,如果按照落地到20個制造領域,每個算法設計成本為2萬元估算,新一代AI架構帶來的研發(fā)和設備增值可達5400億元,沿著這個方向,未來產業(yè)變革一定會發(fā)生!辟Z佳亞教授表示。
繼發(fā)布《中國制造2025》通知后,在我國“十四五”規(guī)劃中,進一步強調產業(yè)鏈升級的智能化轉向。智能制造是新一輪科技革命的橋頭堡,而人工智能技術則是科技革命成功的關鍵利器。本屆全球智能工業(yè)大會暨全球創(chuàng)新技術成果轉移大會,涵蓋“智能感知與機器視覺”、“大數據智能與科學計算”、“深度學習與工業(yè)智能”、“5G+車聯網”、“智能集成電路與光電子芯片”及“智能照明與顯示”等六大分會,匯聚了全球智能領域最具影響力的科學家、企業(yè)家以及行業(yè)伙伴,共同探索智能工業(yè)發(fā)展新模式、增強經濟發(fā)展新動能,引領全球資產革命的新時代。

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