坐在南方的酒店裡,看著窗外的雨,吹著溫度適宜的空調(diào),也許很難有人想像,26度的空調(diào)房,能和溫度高達(dá)2300攝氏度的高爐煉鋼扯上關(guān)係。
但事實(shí)是,「西電東送」項(xiàng)目從新疆、雲南、四川、甘肅等地跨越上千公裡,將電能向東輸(shū)送到東南沿海的人們家中,整個(gè)電力傳輸(shū)的過(guò)程,涉及一種叫做「取向矽鋼」的尖端材料。它誕生的第一步,就發(fā)生在爐膛溫度超過(guò)2300攝氏度的高爐裡,且十分依賴一線(xiàn)操作工人們日積月累的經(jīng)驗(yàn)判斷。
然而無(wú)論是時(shí)間,精力,還是處理信息的速度,人類(lèi)總是存在物理的極限。依賴人工的監(jiān)測(cè)和判斷,成了中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)力與成本優(yōu)化的最大瓶頸之一。
但在觀(guān)看華為開(kāi)發(fā)者大會(huì)時(shí),我卻看到了突破這種瓶頸的曙光:盤(pán)古大模型,在鋼鐵行業(yè)裡落地了。
AI被引入工業(yè)界,於是人類(lèi)的第四次工業(yè)革命,悄然在工廠(chǎng)裡打響。
工業(yè)智能的覺醒
沒有進(jìn)過(guò)工廠(chǎng)的人,永遠(yuǎn)不會(huì)明白為工業(yè)提升效率能有多難。
只有當(dāng)你站在5000立方米容量的巨型高爐腳下,在60度的高溫裡,穿著厚重的阻燃工作服,戴著安全帽和防護(hù),面對(duì)燒成金紅向外流淌的鐵水,還要隔著探火鏡用肉眼和爐外傳感器的間接數(shù)據(jù),去判斷溫度高達(dá)2300攝氏度的爐膛裡正在發(fā)生什麼時(shí),你才會(huì)真正理解,盤(pán)古大模型正在進(jìn)行怎樣了不起的事情。
高爐是業(yè)界公認(rèn)的黑匣子,它幾乎集齊了產(chǎn)業(yè)數(shù)智化升級(jí)最難的那些難點(diǎn):
首先是收集不到準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。高爐內(nèi)部溫度高達(dá)2300度,任何傳感器都不可能監(jiān)測(cè)和回傳高爐內(nèi)部的實(shí)時(shí)狀況,只能通過(guò)外部傳感器間接感知爐內(nèi)變化,採集到的數(shù)據(jù)本身就有挺大的誤差。
其次是大時(shí)滯性。因為無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),所以鋼鐵工人們每一組每一個(gè)動(dòng)作下去,都要過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才能收到反饋,無(wú)論對(duì)了錯了,誤差多少,長(zhǎng)則七八個(gè)小時(shí),短則四五個(gè)小時(shí),可能等到鐵水從高爐裡流出來(lái),才能知道結(jié)果如何。
就像一個(gè)人如果沒有味覺,那吃水果的時(shí)候,就有可能嘗不出水果有沒有壞掉,直到胃疼了才能知道吃錯了東西。
怎麼辦?加強(qiáng)感知,用算法進(jìn)行模擬。
比如華為雲就用了頻域多尺度算法,這是種計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的算法,原理可以簡(jiǎn)單理解為它通過(guò)不同方法把水果切成了大小不一的小塊,然後從不同的角度去觀(guān)察它們,來(lái)判斷水果品相如何,有沒有壞掉,甚至含糖量多少。
比如,按照經(jīng)驗(yàn),很多水果顏色更紅的一側,就要比不紅的一側甜一些。
這種算法能夠一定程度上解決數(shù)據(jù)維度太多,複雜度又特別高的情況。但要想從結(jié)果再去逆推爐內(nèi)到底發(fā)生了什麼,難度還是非常高:
以寶武鋼鐵的標(biāo)準(zhǔn)為例,能在高爐內(nèi)影響最終結(jié)果的參數(shù),光類(lèi)別就被分為了8大類(lèi),77個(gè)小類(lèi),參數(shù)總數(shù)超過(guò)1400個(gè),爐內(nèi)物質(zhì)形態(tài)都是固液氣三相併存的,每一種參數(shù)都可能跟其他的多種參數(shù)互相的勾連、互相耦合。
誰和誰反應(yīng),反應(yīng)的先後,一個(gè)參數(shù)變化會(huì)引發(fā)其他參數(shù)怎麼變化,最終會(huì)出什麼樣質(zhì)量的結(jié)果,幾乎不可能用數(shù)學(xué)公式去表達(dá),只能依賴首席操作工的經(jīng)驗(yàn)判斷。
這在工業(yè)界叫做「參數(shù)之間具有強(qiáng)耦合性」,就像你吃了1400種菇子,發(fā)現(xiàn)眼前有小人兒跳舞,誰也說(shuō)不清楚哪個(gè)小人兒是哪種菇子下的手。
這套高爐生產(chǎn)的做法,從十多年前持續(xù)運(yùn)作至今,效率也沒有過(guò)顛覆性的提升,因為無(wú)論是觀(guān)測(cè)還是模擬,都實(shí)在是超越了人類(lèi)的物理極限。
而盤(pán)古大模型用上了時(shí)序信息增強(qiáng)算法,儘量把時(shí)間跨度切到足夠小,原先可能以分鐘為單位,現(xiàn)在以秒為單位。劃(huà)分到足夠細(xì)的時(shí)候,就能把菇子和小人兒們全都打上時(shí)間戳,讓大家都規(guī)規(guī)矩矩地排排坐,再進(jìn)一步模擬到底是哪個(gè)菇子產(chǎn)生了反應(yīng),造出了哪個(gè)小人兒在你眼前跳舞。
通過(guò)先進(jìn)的算法和龐大的算力支持,模擬預測(cè)了過(guò)去上百年都被認(rèn)為無(wú)法完全觀(guān)測(cè)的反應(yīng),用「算力」和「智力」顛覆了傳統(tǒng)工業(yè)對(duì)物理傳感器的依賴。
人工智慧的覺醒,放在普通人的身邊,也許會(huì)成為和病人聊天的心理醫(yī)生;但工業(yè)智能的覺醒,放在鋼鐵生產(chǎn)的高爐裡,就成了第四次工業(yè)革命的槍聲。
根據(jù)實(shí)踐,爐內(nèi)每減少10℃的溫度波動(dòng),每噸鐵水就可以減少1kg焦炭的消耗,成本就能降低3塊錢。按照官方預測(cè),盤(pán)古大模型在高爐爐況優(yōu)化這一個(gè)場(chǎng)景,每年就可以為寶鋼降本超過(guò)10億元。
而這還只是水面之上,最直接的經(jīng)濟(jì)效益。
水面之下,是對(duì)整個(gè)中國(guó)工業(yè)體系創(chuàng)新研發(fā)效率的巨大推動(dòng)。
盤(pán)古鋼鐵大模型的橫空出世,有點(diǎn)要幫著高爐煉鐵打響逆天改命第一槍的意思:它們終於讓曾經(jīng)被認(rèn)為幾乎不可能被觀(guān)測(cè)到的高爐煉鐵爐內(nèi)反應(yīng),變得越來(lái)越可預測(cè)。
但可預測(cè)的並不只有高爐煉鐵。
推動(dòng)創(chuàng)新飛輪的AI之手
氣象過(guò)程過(guò)去也被認(rèn)為是無(wú)法完全觀(guān)測(cè),過(guò)程機(jī)理也都不甚明確的一個(gè)領(lǐng)域。所以大型城市的高解析度預報(bào),一直是業(yè)界持續(xù)試圖解決的難題。
而盤(pán)古氣象大模型在發(fā)布之後,就在這方面展現(xiàn)了相當(dāng)優(yōu)秀的能力。去年就憑藉對(duì)颱風(fēng)軌跡的預測(cè)準(zhǔn)確度震驚過(guò)業(yè)界,到了今年,華為雲在去年25KM的全球模型基礎(chǔ)上,融合區(qū)域高質(zhì)量氣象數(shù)據(jù)集,升級(jí)了解析度分別為1公裡、3公裡、5公裡的區(qū)域預報(bào)能力。
我曾經(jīng)把基礎(chǔ)大模型進(jìn)化到行業(yè)大模型的過(guò)程,比作一個(gè)極其出色的學(xué)霸,完成了基本知識的學(xué)習(xí)之後,開(kāi)始專(zhuān)攻不同的專(zhuān)業(yè)。
盤(pán)古大模型的架構(gòu)就很典型:
但和很多人所熟知的各類(lèi)大語言模型不同,盤(pán)古大模型的基礎(chǔ)能力並不只是理解自然語言,而是真正意義上的用包含自然語言、機(jī)器視覺、科學(xué)計(jì)算、多模態(tài)等等方式,理解三維的物理世界。
這就是為什麼盤(pán)古大模型具有如此泛化的能力,能夠同時(shí)賦能千行百業(yè),可以預測(cè)高爐中的反應(yīng),也可以預測(cè)氣象變化,還能做自動(dòng)駕駛,預測(cè)車(chē)輛和行人的行為,甚至能夠預測(cè)一些極其罕見(jiàn),以至於沒有樣本的故障類(lèi)型——
據(jù)華為雲專(zhuān)家的敘述,他們團(tuán)隊(duì)在將盤(pán)古鐵路大模型用於高鐵巡檢機(jī)器人的過(guò)程中,遇到了一個(gè)誰都沒想到的問(wèn)題:中國(guó)的高鐵太可靠了,以至於故障樣本太少,一些低概率但高風(fēng)險(xiǎn)的類(lèi)型根本收集不到真實(shí)數(shù)據(jù)。
怎麼辦?還是模擬,不光模擬好的情況,咱也能模擬問(wèn)題和故障。華為雲和北鐵所採用了「高鐵故障數(shù)據(jù)生成算法」, 利用文生圖、圖生圖的方式,生成高鐵場(chǎng)景罕見(jiàn)故障樣本,來(lái)豐富故障類(lèi)型,再通過(guò)一種小樣本學(xué)習(xí)技術(shù),用多輪迭代把識別率逐步做上去。
這將許多巡檢工人從繁重的勞動(dòng)中解放了出來(lái),減輕、減少凌晨時(shí)段巡檢的艱辛作業(yè),還大幅提升了檢測(cè)效率和檢測(cè)準(zhǔn)確率。一個(gè)大模型就能覆蓋8大類(lèi)型、350多種故障,而且故障識別率已經(jīng)提高到了99%以上。
當(dāng)這種模擬能力被用在設(shè)計(jì)領(lǐng)域,簡(jiǎn)直就是個(gè)神器。
比如建築設(shè)計(jì),曾經(jīng)是極其複雜且耗時(shí)的工作,要藉助CAD等工具畫圖,再用3DMax等軟體對(duì)圖紙進(jìn)行渲染,製作效果圖和相關(guān)視頻,接著在一個(gè)漫長(zhǎng)的周期裡,反覆進(jìn)行大量的確認(rèn)流程,不斷對(duì)圖紙和效果圖、視頻進(jìn)行修改。
一般來(lái)說(shuō),自行製作渲染一張效果圖可能需要數(shù)小時(shí),而製作一個(gè)視頻可能要數(shù)天。如果選擇供應(yīng)商服務(wù),渲染一張效果圖的費(fèi)用上千元人民幣,動(dòng)畫視頻的製作成本每秒鐘都要400-800元。
華為雲用盤(pán)古大模型搞了個(gè)狠活,依託可控高質(zhì)量視頻生成和3D重建兩(liǎng)個(gè)技術(shù),用戶(hù)只需要輸(shū)入建築周邊環(huán)境的場(chǎng)景視頻或者圖片,加上一張建築意向的草圖,再配一段描述,盤(pán)古就能直接給你生成一段建築物在該環(huán)境中的環(huán)繞效果視頻,然後快速重建出高真實(shí)感的建築3D模型。
我都不敢想,設(shè)計(jì)師有了這玩意,能玩出什麼花活來(lái)。
普通的大語言模型,輸(shū)入的是網(wǎng)際網(wǎng)路上的圖片跟文字,輸(shū)出的也是圖片跟文字;而華為雲做出的盤(pán)古,輸(shū)入是物理世界的三維數(shù)據(jù),所以輸(shū)出也是物理世界三維數(shù)據(jù)。
跟AI聊天,許多人還感受不到智能化時(shí)代的到來(lái)究竟意味著什麼;但當(dāng)AI大模型被成功地用在工業(yè)領(lǐng)域、氣象領(lǐng)域、設(shè)計(jì)領(lǐng)域,那種顛覆性的力量很容易就能化成一隻看得見(jiàn)的巨手,在你面前一把推動(dòng)了可以顛覆世界的那個(gè)創(chuàng)新飛輪。
智能與工業(yè)的交響曲
高爐的火焰見(jiàn)證了AI技術(shù)的神奇,高鐵的軌道上,人們享受著AI帶來(lái)的精準(zhǔn)與效率。在許多大模型還在卷聊天的時(shí)候,華為雲已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域走得很遠(yuǎn)了。
鋼鐵產(chǎn)業(yè)的背後,是C919的飛機(jī)起落架,是高鐵列車(chē)的軸承與車(chē)輪,是中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)3000萬(wàn)的年產(chǎn)銷(xiāo)量,和全球第一的出口量。
鐵路大模型賦能的是中國(guó)四萬(wàn)五千公裡的高鐵裡程,是每年36.8億人次(2023年數(shù)據(jù))的出行安全與體驗(yàn),是能夠重塑客運(yùn)與貨運(yùn)交通邏輯與效率體系的交通網(wǎng)絡(luò)。
精準(zhǔn)的氣象預測(cè),則可以走入水利水電、航空航天、農(nóng)業(yè)牧業(yè),甚至是各類(lèi)新能源領(lǐng)域……
從行業(yè)的角度來(lái)看,人工智慧+千行百業(yè)的未來(lái),正以驚人的速度在中國(guó)成為現(xiàn)實(shí)。
而從AI發(fā)展的角度看,中國(guó)的千行百業(yè),也成為了AI大模型產(chǎn)業(yè)實(shí)踐最好的舞臺(tái)。這片擁有全球門(mén)類(lèi)最齊全、體系最完整工業(yè)體系的土地,本就是智能化走向應(yīng)用的最好的土壤。
而盤(pán)古這樣從誕生開(kāi)始,就立足產(chǎn)業(yè)的大模型,也的確不斷推動(dòng)著新質(zhì)生產(chǎn)力的騰飛,真真正正地在幫助傳統(tǒng)行業(yè)「解難題,做難事」。
而且已經(jīng)解出了一些題,做成了一些事。
當(dāng)一個(gè)又一個(gè)的案例在盤(pán)古5.0發(fā)布的過(guò)程中出現(xiàn),你會(huì)發(fā)現(xiàn)所有人在一起,其實(shí)都是在做一件事:推動(dòng)整個(gè)中國(guó)社會(huì)做一場(chǎng)關(guān)於新質(zhì)生產(chǎn)力的革命。
而華為雲和其他同樣可以被定義為生產(chǎn)力工具的廠(chǎng)商相比,最大的區(qū)別或許是華為雲的整個(gè)算力體系,從底層應(yīng)用件,到系統(tǒng),到大模型,是全棧自研的。
這場(chǎng)智能化引發(fā)的人類(lèi)第四次工業(yè)革命,和網(wǎng)際網(wǎng)路帶來(lái)的革命有個(gè)本質(zhì)的區(qū)別,就是邊際成本不同。
網(wǎng)際網(wǎng)路過(guò)去喜歡強(qiáng)調(diào)規(guī)模效應(yīng),因為網(wǎng)際網(wǎng)路的規(guī)模增長(zhǎng),往往沒有太高的邊際成本。網(wǎng)際網(wǎng)路企業(yè)在10萬(wàn)用戶(hù)和100萬(wàn)用戶(hù)時(shí)的成本差別,通常都不算太大。但大模型則是每計(jì)算一次,都要產(chǎn)生一次計(jì)算的成本,這就讓華為這樣具有全棧能力和自有算力基礎(chǔ)設(shè)施的廠(chǎng)商,有了更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
生產(chǎn)力工具帶來(lái)生產(chǎn)關(guān)係的變革,生產(chǎn)關(guān)係的變革帶來(lái)生產(chǎn)力的騰飛。