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和李碩聊完後,我有點不焦慮了。

真的。

生命的一邊,中國新生兒出生率降低到72年來的最低:7.52‰,連續2年低於1%;生命的中間,第一批00後大學畢業生達到1076萬,歷史新高遭遇史上最難就業季;生命的另一邊,中國第二波嬰兒潮(1962年-1975年,連續14年,每年出生人口大於2000萬)開始退休,深度老齡化加速到來。很令人焦慮。怎麼辦?怎麼辦?怎麼辦?

焦慮正常,但焦慮沒用,也沒必要,李碩說。

李碩,是百度副Quattroporte,一個比我還理工男的理工男。他說,我們享受了40多年的歲月靜好,是因為正在老去的那一代人,用盡一生的時間替我們負重前行。是的,他們正在退休。但是不用焦慮。因為AI(人工智能)正在接過他們的擔子,繼續替這個世界負重前行。

哦?AI?

是的。我給你講幾個故事。

“1小時後,火情得到了有效控制”

我們都怕高壓電線。但你知道,高壓電線怕什麼嗎?

高壓電線怕鳥,怕風箏,怕木棍,怕積雪,怕煙怕火,還怕挖掘機,怕起重機,怕附近一切會碰到自己的“異物”。因為這些異物,不但可能導致斷電事故,影響一方居民生活、工業生產,甚至還可能引發火災,導致財產損失、人員傷亡。

所以,高壓電線附近,必須非常“乾淨”。

那怎麼確保高壓電線附近乾淨呢?派人巡檢。巡檢員順著高壓電線來回走,邊走邊檢查有沒有“附著物”。上午一個來回,下午一個來回。甚至,有時需要打著手電,深夜巡檢。

可是你知道,全國220kV電壓及以上的省級主幹輸電線路,有多少公里嗎?

80萬公里。巡檢80萬公里輸電線路,大約需要2-3萬名巡檢員。所以你知道嗎,你之所以能吹著空調、刷著手機,是因為有2-3萬名電力巡檢員,每天冒著惡劣的環境,替你負重前行。

但是,替你負重前行的電力巡檢員,正在減少。為什麼?因為勞動人口減少。根據第7次人口普查的數據,因為老齡化和少子化,中國的勞動人口已經從2010年的10.06億,降到2020年的9.68億,並還在持續降低。

那怎麼辦?讓AI,替我們負重前行。

因為這些年在智能駕駛領域的持續耕耘,百度訓練出了一雙越來越聰明的“眼睛”。這雙眼睛,可以識別行人,車輛,路障等等千奇百怪的物體,保證車輛駕駛安全。我們就在想,能不能用這雙眼睛,識別高壓電線上的異物呢?

2019年,百度智能雲和國家電網山東分公司合作,嘗試用1萬個經過訓練的“人工智能眼”,接管了5000公里的高壓電網巡檢工作。這些“見多識廣”的人工智能眼,24小時監控著電網線路上的任何變化,一旦發現“異動”,立即通知“中央大腦”進行識別。

哦,這是一輛路過的自行車,那是一隻飛過的鳥。沒事沒事。那是什麼?好像是煙?隱隱還有火光?立刻通知工作人員,可能有險情。

2020年3月8日下午17:35,山東淄博一處人煙稀少的郊區。百度人工智能眼一直在監控著這裡的高壓電網。突然,視野裡出現異動。什麼情況?圖像被送回中央大腦做分析。是濃煙。

這可不得了。濃煙之上,是1000倍於家用電壓的高壓線。如果濃煙變成明火,不堪設想。中央大腦隨即發出警報。接到警報,運檢人員立刻帶著滅火設備、電力檢測設備,趕往現場。

5分鐘後,濃煙果然變為明火。

還好,運檢人員及時趕到了現場。1小時後,火情得到了有效控制。輸電線路,繼續安全運行。有驚無險。

吹著空調、刷著手機的市民,完全不知道這一個小時發生了什麼。但是,長舒一口氣的運檢人員知道,這歲月靜好的背後,是AI開始接過人類的棒,替我們負重前行。

真好。

李碩說,而且你知道嗎,AI的負重能力,比人類要強大得多。我們把用於自動駕駛的眼睛,用於電力巡檢後,發現它對導線異物的識別率達到80%,對煙火的識別率達到90%,對各類施工車輛的識別率達到95%。更重要的是,它不吃不喝、不眠不休,一直在那裡。

突然,我有些不焦慮了。甚至有些感動。

電網安全,只是一個小例子。AI正在很多領域,接過人類的棒。

比如,質檢。

“5秒鐘瞥一眼,良品率超過人工質檢”

潤總,你瞭解化纖行業嗎?

我說,大概瞭解。化纖行業,上游是石油,下游是紡織。化纖行業,就是把上游石油裡面的高分子溶液,拉成強度高,吸溼、染色、抗靜電、阻燃的細絲,盤成一卷一卷的,供下游織布做衣服。

是的。化纖非常有用,除了做衣服,它還是漁網,醫療縫線,繩索、運輸帶、濾布等等重要產品的原材料。但是,化纖業一直有兩個問題:斷絲和偏色。斷絲被送到下游工廠,會導致在紡織過程中的故障;偏色出現在最終的衣服、襪子、帽子上,會影響產品的品質。

那怎麼解決斷絲和偏色的問題呢?用“手電 + 女工”來解決。用強光“手電”照向一卷捲成品化纖,再讓“女工”用肉眼檢查有沒有斷絲,有沒有偏色。一家傳統的化纖廠,2000名的員工中間,可能就有200多女工,在檢查斷絲和偏色。

這樣質檢,效率太低了吧?是的。所以良品率,就成了化纖行業的頑疾。可是,良品率又如此重要,良品率不穩定的化纖廠不可能在下游拿到大單。所以雖然中國化纖產量在全球舉足輕重,但全球五大化纖企業中,沒有一家中國公司。

怎麼辦?

李碩說,請AI替中國負重前行。

百度智能雲的工業互聯網平臺叫“開物”。這些年開物服務了不少工業企業,其中就有中國的化纖巨頭:恆逸化纖。

當然可以。AI視覺除了識別準確,更重要的是不知疲倦。於是我們和恆逸化纖嘗試,把在倉庫的成品質檢,提前到車間的生產環節,讓AI睜大眼睛一直盯著不斷拉出來的絲,實時質檢。

我們嘗試下來發現,只要一隻“開物”的人工智能眼,就能抵10個女工的工作量。而且,甚至都不用實時,只要每5秒鐘瞥一眼產線,人工智能眼就能達到人工質檢的良品率,甚至更高。

但這不是最重要的。最重要的,是這幫助了恆逸化纖實現“全球化生產”。

大家都在說“全球化生產”。可當你真到越南、非洲建廠後就會發現,他們的工人雖然便宜,但職業化的程度遠低於中國。有些要求高的工種,比如質檢,很難招人。勉強招到,良品率也會慘不忍睹。有了“人工智能眼”,良品率就不再受限於工人的職業化程度高低了。因此,我們可以把工廠開到世界各地時,在杭州辦公室做全球品控。這對“全球化生產”,太重要了。

那這樣高密度的AI質檢,需要很多算力吧?

是的。現在的AI計算,主要用GPU來做。而一張進口GPU,非常貴。AI質檢,需要很多算力,需要很多GPU,所以要花不少錢。但是,這些GPU其實並不是一直滿負荷。有的企業白天用,有的企業晚上用,總有閒暇時間。所以,我們就把GPU做了“池化”,共享算力,從而降低成本。在一些場景,我們也會用自研的“崑崙”芯片替代進口GPU,幫助企業把算力成本進一步“膝蓋斬”到25%。

中國走向高端製造,產品質量必須大幅度提高。而提高產品質量,只靠肉眼做質檢,是肯定不行的。那怎麼辦?AI,可以擔起這個重任。而原來那200多位質檢員,大部分人可以釋放出來,在勞動力極其稀缺的今天,做更有創造力的工作,為經濟發展創造更大的價值。

真好。

除了質檢呢?還有呢?

還有,環保。比如,碳排放。

從320克煤每度電,降到300克

碳排放,是全球共同面對的重大課題。

我們都知道,過量的二氧化碳排放,會造成溫室效應,導致全球氣溫升高。而全球氣溫升高1度,阿爾卑斯山冰雪就會全部融化;升高2度,全球海洋的水平面會上升7米;升高3度,亞馬遜熱帶雨林就都會變成荒漠;升高4度,北冰洋所有冰蓋全部消失;升高5度,地球將面臨徹底的災難。

一定要減少碳排放。

可是怎麼減?需要全球所有國家的齊心協力,並作出承諾。2020年,中國在聯合國大會上正式承諾,將在2030年實現“碳達峰”(碳排放總量,達到峰值後回落),2060年實現“碳中和”(碳排放和碳回收相抵,實現中和)。這個承諾,是一個負責任的大國的擔當。

具體怎麼做?從此關閉所有火電廠,改為只用風電、水電、光電這些綠色能源?不現實。

2021年9月,中國出現了大面積的拉閘限電。有些工廠被要求“做四休三”(開工四天,休息三天),甚至“做二休五”,嚴重影響了生產。甚至有些地方,城市居民供暖都出現了問題。為什麼?因為煤炭價格大漲,火電廠每發一度電都要虧錢,所以限制了產能。那為什麼煤炭價格會大漲?因為能源結構轉型,煤炭去產能的步伐過快,而風電、水電、光電的產能爬坡又太慢,因此出現了缺口。

李碩說,雖然綠色能源是終極目標,但在現階段,煤炭依然是中國發電的主要來源。即便到2030年,我們的能源結構中,依然會有40-50%會是化石能源。完全取代煤,短期內是不現實的。

離不開煤,那如何實現碳達峰的目標呢?提高火電用煤的效率。把每發一度電要用320克煤,降到十四五結束時(2025年)最多隻用300克,甚至更少。

有道理。但火電發展這麼多年,用煤效率如果還能提高,早就提高了吧?

是的。通過升級設備的方式提高發電效率,已經沒有低垂的果實了。現在靠機器升級換代能提升的效率,大約是“10年升1代,1代降10克”。這就是說,要實現每度電降20克煤耗的目標,還需要20年。但是,現在是2022年,我們離2025年就要降20克的目標,只有3年。

怎麼辦?還是要靠AI。

火力發電的物理原理,簡單來說就是一個汽輪機,一頭連鍋爐“熱端”,另一頭連接“冷端”,然後利用壓降帶來的壓差,驅動蒸汽做功,汽輪機帶動發電機高速旋轉,切割磁感線發電。熱端的熱,來自煤粉“高效”把水燒開(鍋爐);冷端的冷,來自空氣或水冷卻降溫(空冷島/水冷塔),怎麼高效,怎麼優化?很多學問。

很多大學都有個專業,叫“熱能與動力工程”,就是專門研究,根據鍋爐內不斷變化的溫度和壓力環境,怎麼噴煤粉,怎麼給氧氣,燃燒效率最高;還研究冷端的優化,如空冷島在不斷變化的負荷、環境風速、溫度下怎麼調整空冷風機,降低機組背壓,提升發電量。這背後的知識,逐漸變成了老師傅的經驗。老師傅根據經驗,每半天調整一下發電機組的參數,提高發電效率,降低煤耗。

但是潤總,你知道鍋爐裡的溫度和壓力環境,可不是半天才變化一次,空冷島的風速和風向,也不是半天才改變一次。這些參數一直在變化。半天才調節一次,還是太粗了。調整完後的10分鐘內,效率是提高了。但10分鐘後的幾個小時,又降到了普通水平。

這個問題,很麻煩,但是很重要。它已經不僅僅是一家企業能否盈利的問題了,也是關係到我們能否早日實現雙碳目標的問題。

那怎麼辦?試試AI。

百度智能雲的同事們,嘗試用內蒙古一家電廠的上千個傳感器,以秒為單位採集數據(而不是每半天看一眼),然後用人工智能深度學習算法,建立了一個不斷進化的AI模型,模擬鍋爐內精確的溫度場、煙氣場,算出來鍋爐管道的溫度是多少,爐內的溫度是多少,蒸汽的溫度是多少,冷端降背壓需要多少送風量。然後,和華北電力大學的教授合作,結合他們畢生所研究的“機理模型”(如何調節機組的各項參數,才能獲得最大的發電效率),優化整個火電機組的運行狀態。

舉個例子。空冷島作為電廠的冷卻系統,往往有幾十個大型風機在同時運轉,但是外界的自然風的速度、風向、環境溫度一直在變化,如果風機不能進行隨時調整,則會造成能耗的浪費。風機策略半天調節一次,顯然是不夠的。百度通過“AI模型”和華電教授的“機理模型”,每分鐘調整一次,降低風機的能耗。

你猜,這項改進,能節省多少煤?每度電,節省1.55克-2克煤。

還記得嗎,我們目標,是從每度電320克煤降到每度電300克煤。在沒有做大規模發電機組技術改造的情況下,單憑用AI優化運行參數的情況下,我們就降低了近2克。目前,全國一共有1000套左右的空冷機組。單憑這一項改進,就能為中國減少600多萬噸的碳排放。

這是去年。百度智能雲的“AI模型”正在變得越來越聰明。未來幾年,我們的AI,有機會幫火電廠每度電節省5-10克煤。

中國規模以上的火力發電機組,有2000多個。我們把這套訓練過的AI算法放在了開物工業互聯網平臺上,所有電廠都可以用自己的數據來進行模型訓練,並可以實時看到節碳減排的成果。而且以後,平臺的雲端算力部署在風電、水電、光電充沛的西部,進一步降低碳排放。這就是“東數西算”。

我們經常說,大國重器,大國重器。可是誰來揹負這些大國重器?靠人嗎?不。未來要靠人工智能。中國走向碳達峰,碳中和,很艱難,有很多制約。AI替我們負重前行。

感謝AI。

最後的話

我知道,百度這些年一直在AI上下功夫。早在8年前,我在微博上寫過我對百度智能雲(當時叫百度大腦)的期待。但是,和李碩聊完,我還是有些驚訝的。沒想到,百度AI這8年的進化這麼快,居然已經可以幫助電網防止安全事故,已經可以幫助化纖企業提高產品質量,已經可以幫助火電機組降低碳排放。

我們常說,你以為的歲月靜好,只不過是有“人”替你負重前行。

這句話說得非常好。只不過未來替我們負重前行的,可能不再是“人”,而是“AI”,是“人工智能”。

感謝百度智能雲,感謝替我們負重前行的人工智能。

我有點不焦慮了。

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