下一個AI舞臺,名叫煤礦

naojiti發表於2022-12-16

如果大海給貝殼下的定義是珍珠,那麼時間給煤的定義就是鑽石。

2020年初,我們曾經探訪過山西一家大型礦山。礦山中的工程師對我們說,現在礦上特別需要新技術,需要數字化、智慧化。但現在年輕人,尤其是懂AI、懂雲端計算的人才,大多不願意來煤礦。怎麼讓礦山與未來接軌,是他們最憂心的問題。

想要徹底克服這個挑戰,當然還任重道遠。但跨出第一步是一切可能性的開始。年輕的AI開發者,需要一個視窗來了解煤礦,需要一個底座來融匯AI技術,需要一個舞臺來展示自己的才能。即使是還沒有走向社會的校園開發者,也可以先用“眾籌模式”讓他們親臨煤礦智慧化的產業一線——這一切,已經發生了。

由中國煤炭學會主辦,中國礦業大學(北京)協辦,華為進行贊助支援的第一屆全國煤炭行業礦山AI大模型大賽已經進入決賽階段。根據評委專家組審評,有15支隊伍入圍決賽,最終比賽預計在12月底結束。

過往,我們討論過各種各樣的AI開發大賽,但這場比賽具有幾個重要特點:最真實的場景,比賽直接關注煤炭產業一線問題與挑戰,對齊行業需求;最前沿的技術,基於AI預訓練大模型完成比賽,對齊技術發展趨勢;最年輕的開發者,高校在校學生即可參賽,最大限度剔除參賽門檻。

這三個特點相互碰撞,啟用了煤炭智慧化的星星之火。

礦山之上:既要AI,更要人才

從需求上看,礦山產業對AI技術為代表的新一代資訊科技有著高度的需求。煤礦中有大量亟待遠端化、自動化改造的工作,同時也有大量需要智慧化改造的裝置。這些都是AI技術可以帶來深度變革的潛力空間。

但問題在於,煤炭產業生產環境複雜、作業場景多樣、裝備資產厚重、知識經驗豐富,數字化方案缺乏統一標準,且不同企業、礦區之間的數字化建設差異巨大。這就導致礦山是一個很難“懂”的行業,需要真正投身一線,花費大量時間來吸收經驗,尋找問題。才能將AI技術帶來的識別、理解等能力發揮出價值。

既懂AI,又懂礦山,歸根結底需要依靠人才。但就礦山行業的特殊性而言,透過招聘方式獲取到大量高水準AI人才是很難的。這一方面是侷限於企業本身的智慧化需求和階段,可能無法負擔巨大的AI人才開支。另一方面,礦山普遍地處偏遠,在客觀條件上也限制了吸引高水準AI人才。

近幾年,AI預訓練大模型是AI領域最火熱的概念。大模型可以透過海量資料+行業場景精調的方式,降低行業利用AI成本,實現AI的工業化落地。

在大模型有效降低產業門檻的基礎上,剩下的問題就是讓AI人才來到礦山,來到礦山產業的一線。

礦山AI大模型大賽,就搭建了這樣一個舞臺。

舞臺之中:校園AI開發者的煤礦首秀

我們可以看到,參賽選手雖然來自校園,但他們的關注點與發力點,卻充分展現了與產業充分融合的“老道”。

對於很多校園AI開發者而言,礦山AI大模型大賽是他們的產業舞臺首秀。這種觀察產業、理解產業、融入產業的價值觀,想來會陪伴他們很久。更會改變未來煤礦智慧化,乃至更多行業智慧化的人才基座。

我們可以來看兩支參賽隊伍的作品。

“中科大少年班”,是無數人從小夢想加入的學府。從這裡出發的隊伍,也加入了礦山AI大模型大賽。來自中國科學技術大學少年班學院的“蝸殼穿山甲”隊,帶來了礦上運煤傳送帶的AI機器人巡檢方案。

在礦山當中,大型露天礦區需要使用遠距離傳送帶進行傳輸。大型礦山的傳送帶長度可能達到10公里。而傳送帶故障巡檢至關重要,一旦因故障造成停工檢修,每檢修一小時就可能影響數千噸的礦物運輸。傳統人工巡檢,要在如此長的距離中來回巡視,面臨著環境惡劣,且容易漏檢、錯檢等問題。

AI巡檢方案則改變了這種情況。透過巡檢機器人(端)、服務端(雲)、客戶端三部分組合,AI巡檢機器人可以透過5G網路將海量感知資料上傳至雲端,從而在雲端進行智慧化的故障識別與檢測。這個方案有效應用了大模型泛化性強的優勢,可適用於多種使用膠帶傳輸系統的場景,並且可以在發現新的異常場景後,實時上傳圖片,完成雲端迭代訓練。讓礦山中的巡檢AI“越用越聰明”。

來自中國礦業大學的“煤有辦法”團隊,帶來了“刮板後溜煤矸及人員識別AI模型成果展示”。

這一專案直接作用於採煤環節。傳統的放頂煤採煤法,需要在開採厚煤層時,沿煤層的底板或煤層某一厚度範圍內的底部佈置採高為2~3m的採煤工作面,用綜合機械化方式進行回採,再利用礦山壓力的作用或輔以鬆動爆的破等方法,使頂煤破碎成散體後,由支架後方或上方的“放煤視窗”放出,並由刮板運輸機運出工作面。

這個方法的問題在於,大部分工作面依賴於人工放煤,現場工人只能透過看和聽來把握放煤過程、煤矸混放過程和放矸過程,掌控放煤口的開關時機。這種方式高度依賴經驗,並且很有可能造成煤炭開採中的浪費。

“煤有辦法”團隊,將盤古大模型部署在液壓支架後方對準後刮板,使AI識別能力遍佈整個工作面。既可以判斷檢修期間工作人員的行為安全情況,同時也可以在生產時間拍攝畫面傳輸到井上生產排程室,基於華為礦山AI大模型識別厚煤層放頂煤煤矸,從而降低矸石產出,提高煤炭資源回收率,減少下井人數。

記得在礦山時,礦上的工程師跟我們說,“什麼是煤礦安全?少下礦,不下礦就是最大的安全”。這句話給我留下了深刻的印象。今天,不僅是各個企業、供應鏈在為此努力,大學生AI開發者也為這個目標貢獻出獨特的價值。

校園AI開發者的煤礦首秀,真的十分精彩。

底座之路:“眾籌模式”讓煤礦智慧化成為“活水”

礦山智慧化,確實有很多的問題。但如果每個開發者都能解決一個問題。全中國,甚至全世界的AI開發者都來解決煤礦的問題,那麼最終會怎樣?

我想,這才是礦山AI大模型大賽真正帶來的啟示。過去,我們總是認為AI大模型、開發者、煤礦場景,這幾件事是相互分流的:中小型AI開發者團隊難以實現大模型的開發,煤炭產業難以找到高水平的AI人才,年輕開發者也總是遠離煤礦這種傳統行業。

但這場比賽卻打破了這種固化認知。這種礦山產業出問題,科技行業出技術, 產學研共同搭建舞臺的方式,構成了一種類似“眾籌平臺”的效應。煤炭產業的需求,不再需要從找人、招人開始做起;AI開發者,也不會對礦山這樣的產業望而生畏。

這次比賽與其背後的組織機制、平臺機制,有效將華為礦山AI大模型、雲端計算資源、校園開發者生態,這些AI領域的人、技術、資源,直接對齊了煤炭產業一線。讓大量產業需求與海量開發者自由結合,雙方充分發揮創造性與洞察力。當這種“眾籌模式”形成固定機制,發展出產業標準,礦山智慧化就會成為活水:最新最強的技術不斷湧入;人才隨時加入;產業問題不斷得到解決。

礦山AI大模型之路,就是一條底座之路。複雜、繁榮的,礦山AI場景應用,將是這個底座之上的高樓大廈。

目前,礦山AI大模型大賽,已經有389支隊伍,一共有1500多全國高校師生參與,覆蓋中國科技大學、西安電子科大、北京郵電大學、中國礦業大學(北京)、中國礦業大學、安徽理工大學等國內多所高校。他們的到來、發現和完成作品,就是礦山行業智慧化的星星之火。他們與礦山行業的碰撞,閃爍出關於智慧的無限可能。

當AI開發者來到這裡,舉起AI大模型的光亮,照向礦山。那裡將不再是年輕人“避之不及”的地方,而是變成施展鴻鵠之志的舞臺,變成他們改變未來的起點。

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