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20172018年人工智能在工业领域应用解析报告.pdf

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2017 年人工智能在工业领域应用分析 报告 目 录 一、起步于科学效应,逐渐融入人工智能 4 二、人工智能在工业领域不同环节的应用 5 2.1 政策与技术助推生产与业务模式转型 5 2.2 工业领域的人工智能应用是渐进而持续的过程 7 2.3 全生命周期不同环节的智能升级 9 三、人工智能在工业领域实现的难点与条件 10 3.1 工业数据的有效获取成为前提和基础 10 3.2 工业领域人工智能对数据及算法提出新的要求 11 四、工业领域的人工智能应用案例 13 4.1 典型案例 13 4.2 国内互联网巨头的相关尝试 16 五、投资建议 17 六、风险提示 18 图表目录 图 1:生产线上忙碌的工业机器人 4 图 2:电饭煲及其工作原理 4 图 3:智能系统的特征与分类 5 图 4 :当前人工智能的工业应用更多表现为优化决策过程的辅助作用 8 图 5 :中长期人工智能的工业应用和实现是一个渐进而持续的过程 8 图 6 :全生命周期不同环节的数据闭环与智能升级 9 图 7:工业领域可利用数据来源多样 11 图 8:由不同环节、不同设备构建的数据网络是智能化的前提 11 图 9 :人工智能算法及应用助力工业数据的价值实现 12 图 10:GE 工业互联网平台 Pr edix 13 图 11:通过精准的操控方法为意大利航空节约燃油成本 13 图 12:DeepM ind 控制设备运行方式提升数据中心能源使用效率 14 图 13 :富士康利用机器代替人降低劳动力成本 15 图 14 :传统制造业红领借助数字化、智能化实现需求的快速响应 15 表 1 :政策迭出,推动工业制造转型升级 6 表 2 :工业制造相关环节的人工智能升级 9 表 3 :互联网大数据与工业大数据之间存在明显差别 12 表 4 :BAT 与制造业合作,输出云计算、大数据以及人工智能等技术 16 提起工业领域的人工智能应用, 或许第一联想到的会是生产线上的工业机器人, 那些有序挥舞着的 机械臂不知疲倦地重复着各自的动作,完成各生产环节的零部件制造、搬运、组装及检测等任务。 事实上, 一方面来讲工业领域的人工智能应用远不止机械臂这么单一, 另一方面, 有时候看起来很 智能的应用或许在本质上并不属于人工智能范畴。 图 1:生产线上忙碌的工业机器人 本篇报告将会首先对工业领域的“智能”与“人工智能”加以区分,然后主要针对人工智能在工业 领域不同环节的应用、难点及实现条件分别展开,并梳理一些代表性案例及国内 BAT 相关实践。 一、起步于科学效应,逐渐融入人工智能 并非所有的智能都是人工智能。 虽然对于人工智能的定义一直很难有统一说法, 但一般意义上会认 为让机器能像人一样“听说读写”、 “思考决策”就可以划入相关范畴。那么对于像电饭煲这样能 在米饭煮熟以后自动断电算是“智能”吗?或者说算是“人工智能”吗?答案很显然,电饭煲的自 动断电是“智能”,但似乎还够不上“人工智能”的级别。 从时间来看, 世界上第一台电饭煲由东京通讯工程公司发明于 1950 年代, 而 “人工智能” 是 1956 年才第一次提出。 从原理来看, 电饭煲自动断电只是利用温度高于 103 ℃时感温铁氧体失去磁性的 效应,弹簧作用下与永磁铁分开从而切断电源。 因而这种 “智能”只是利用了材料本身的 “特性”。 图 2 :电饭煲及其工作原理 电饭煲中感温磁铁在超过一定温度时失去磁性的现象可称为“科学效应”。 一般而言, 科学效应是 对物理、化学、生物、几何等效应的统称,主要来源于科学研究及日常生活发现。科学效应在工业 领域得到广泛应用,例如空调靠“相变”制冷,洗衣机靠“离心力”将衣服甩干,以及热胀冷缩、 热传导、热对流等。 通过算法实现学习提升使得人工智能系统区别于一般工业智能系统。 根据智能系统具备的特征可以 分为初级智能系统、恒定智能系统和开放智能系统三类: 图 3 :智能系统的特征与分类 《三体智能革命》机械工业出版社, ① 、初级智能系统的决策通常依靠科

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