人工智能如何推動(dòng)船檢技術(shù)和服務(wù)手段創(chuàng)新

普 兵

目前，人工智能技術(shù)在AI芯片、AI平臺(tái)、智能物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、機(jī)器翻譯、商業(yè)、制造、法律、新聞、金融、醫(yī)療、教育、服務(wù)等等眾多行業(yè)和領(lǐng)域得到實(shí)質(zhì)性廣泛應(yīng)用，甚至在繪畫(huà)、歌唱、詩(shī)詞創(chuàng)作等藝術(shù)領(lǐng)域也取得了令人矚目的進(jìn)展，各類(lèi)人工智能交互媒介已經(jīng)開(kāi)始走進(jìn)千家萬(wàn)戶。2017年則更成為了AI的爆發(fā)年，被“華爾街日?qǐng)?bào)”，“福布斯”和“財(cái)富”等眾多刊物稱為“人工智能元年”，人類(lèi)開(kāi)始進(jìn)入智能時(shí)代。

讓我們來(lái)看看這一年來(lái)都發(fā)生了哪些令人激動(dòng)的事情。

2017年元旦前后，人工智能系統(tǒng)AlphaGo Master在網(wǎng)上與中日韓最高水平棋手在內(nèi)的數(shù)十位人類(lèi)頂尖棋手過(guò)招，取得60:0的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)績(jī)。

1月，Libratus在一對(duì)一、無(wú)限注的德?lián)淙藱C(jī)大戰(zhàn)中，擊敗四位頂級(jí)人類(lèi)玩家。

5月，AlphaGo Master與人類(lèi)世界實(shí)時(shí)排名第一的棋手柯潔展開(kāi)圍棋人機(jī)對(duì)決，最終連勝三盤(pán)，在這個(gè)體現(xiàn)人類(lèi)智慧尊嚴(yán)制高點(diǎn)的智力運(yùn)動(dòng)中取得無(wú)可爭(zhēng)辯的勝利。

7月，百度無(wú)人駕駛汽車(chē)上北京五環(huán)路。10月，美國(guó)加州車(chē)輛管理局頒布新規(guī)，準(zhǔn)許自動(dòng)駕駛車(chē)輛在無(wú)人值守的情況下自行上路，無(wú)人駕駛汽車(chē)正式投入實(shí)用。

10月，在沙特阿拉伯首都利雅得舉行的“未來(lái)投資倡議”大會(huì)上，“女性”機(jī)器人索菲婭被授予沙特公民身份。她也因此成為史上首個(gè)獲得公民身份的機(jī)器人。

10月19日，AlphaGo Zero問(wèn)世。通過(guò)自我對(duì)弈，經(jīng)過(guò)3天學(xué)習(xí)，AlphaGo Zero以100:0的成績(jī)超越了AlphaGo Lee（2016年擊敗李世石的版本）的實(shí)力，21天后達(dá)到了AlphaGo Master的水平，并在40天內(nèi)超過(guò)了所有之前的版本。12月，AlphaGo圍棋教學(xué)工具上線，人人可用，柯潔稱要重新學(xué)圍棋。

2017年在智能制造領(lǐng)域引人注目的主要新成果：

EC-IOT邊緣計(jì)算創(chuàng)新工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；海爾COSMOPlat平臺(tái)構(gòu)建開(kāi)放的共創(chuàng)共贏生態(tài)系統(tǒng)；金屬增材制造在航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件制造的應(yīng)用；Thingworx物聯(lián)網(wǎng)使能技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建智能制造新主線；達(dá)索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺(tái)創(chuàng)建數(shù)字化世界；平臺(tái)構(gòu)建開(kāi)放互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、基于模型、虛實(shí)融合的企業(yè)業(yè)務(wù)平臺(tái)；智能手套實(shí)現(xiàn)指尖上的創(chuàng)新；“Digital twin”推動(dòng)數(shù)字化企業(yè)發(fā)展；e-F@ctory精益智能工廠解決方案架構(gòu)；OPC UA成為智能制造信息集成關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；Leonardo數(shù)字化創(chuàng)新系統(tǒng)賦能企業(yè)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)；華為推出的全球領(lǐng)先的人工智能手機(jī)芯片麒麟970；青島港集裝箱裝卸全自動(dòng)化碼頭實(shí)現(xiàn)集裝箱裝卸生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化驅(qū)動(dòng)的全過(guò)程自主（無(wú)人）化；中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司自主研制的iDolphin（智慧海豚型）38800噸智能示范船構(gòu)建全船智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；南通中遠(yuǎn)川崎船舶制造智能化車(chē)間。

更為重要的是，2017年7月，國(guó)務(wù)院頒布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》，引爆了中國(guó)AI圈，規(guī)劃不但提出了3大戰(zhàn)略目標(biāo)、4大重點(diǎn)任務(wù)，還給予了在資源配置、保障措施以及組織實(shí)施上的指導(dǎo)意見(jiàn)，為在中國(guó)發(fā)展的所有產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)提供了前所未有的力度支持。10月，人工智能被寫(xiě)進(jìn)黨的十九大報(bào)告，人工智能提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。11月，國(guó)家公布了第一批國(guó)家人工智能開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)：依托百度建設(shè)自動(dòng)駕駛國(guó)家新一代人工智能開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)；依托阿里云建設(shè)城市大腦國(guó)家新一代人工智能開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)；依托騰訊建設(shè)醫(yī)療影像國(guó)家新一代人工智能開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)；依托科大訊飛建設(shè)智能語(yǔ)音國(guó)家新一代人工智能開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)。自2015年開(kāi)始至今，人工智能一次次的被國(guó)家重大活動(dòng)及重要綱領(lǐng)報(bào)告提及，人工智能正在登上中國(guó)乃至世界的舞臺(tái)。人們已經(jīng)真正的意識(shí)到“誰(shuí)能引領(lǐng)人工智能，誰(shuí)就掌握人類(lèi)的未來(lái)”這一趨勢(shì)。

抓住新時(shí)代帶來(lái)的機(jī)遇，充分運(yùn)用人工智能技術(shù)，推動(dòng)船檢技術(shù)和服務(wù)手段創(chuàng)新發(fā)展，面臨難得的機(jī)遇。

目前，船舶檢驗(yàn)工作的方式還相對(duì)非常傳統(tǒng)，主要依賴驗(yàn)船師的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，包括技術(shù)研發(fā)、圖紙審查、船舶計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)等。圖紙審查常常需要一個(gè)月甚至幾個(gè)月時(shí)間完成，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)也幾乎都是手工完成。效率和人力資源及其專業(yè)技能常常難以適應(yīng)行業(yè)需求。

設(shè)想一下：把圖紙審查工作從以周甚至月為單位，提高至以天甚至小時(shí)、分鐘為單位，把現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)從階段性施工項(xiàng)目完成后開(kāi)始檢驗(yàn)變?yōu)檫^(guò)程中即時(shí)檢驗(yàn)，施工完成的同時(shí)也完成檢驗(yàn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)周期極大縮短，船舶檢驗(yàn)將會(huì)給業(yè)界帶來(lái)多么大的效益提升，檢驗(yàn)工作也會(huì)掙脫目前人力資源的制約，解決不同地區(qū)檢驗(yàn)質(zhì)量差異大的問(wèn)題，提供高效和更加均質(zhì)化的檢驗(yàn)服務(wù)。

現(xiàn)階段，在船舶檢驗(yàn)工作中運(yùn)用人工智能技術(shù)的幾個(gè)設(shè)想。

研發(fā)圖紙輔助審查智能系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)或電子圖紙、資料的精確識(shí)別，并與各類(lèi)工程計(jì)算系統(tǒng)連接，將現(xiàn)有多年審圖工作中積累的大數(shù)據(jù)用于人工智能系統(tǒng)的深度學(xué)習(xí)，最大程度上由人工智能系統(tǒng)自主完成船舶穩(wěn)性、結(jié)構(gòu)、干舷、噸位、軸系、短路電流等等船舶計(jì)算和其他圖紙審查工作，起草相關(guān)文稿，復(fù)雜判斷由驗(yàn)船師在系統(tǒng)協(xié)助下完成。驗(yàn)船師可以借助人工智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖紙審查工作效率和質(zhì)量的躍升。

研發(fā)現(xiàn)場(chǎng)輔助檢驗(yàn)智能系統(tǒng)。協(xié)助驗(yàn)船師完成結(jié)構(gòu)布置檢查、線型檢查、焊縫外觀檢查、無(wú)損探傷閱片、設(shè)備安裝檢查、船用產(chǎn)品核查、船體內(nèi)外部檢查、部分船舶試驗(yàn)、船廠資料審核等多方面現(xiàn)場(chǎng)工作。一部分項(xiàng)目檢驗(yàn)可以在施工、設(shè)備安裝同時(shí)進(jìn)行，一部分項(xiàng)目也可以在人們休息后的晚上進(jìn)行項(xiàng)目檢驗(yàn)，并在檢驗(yàn)后及時(shí)起草檢驗(yàn)文件。驗(yàn)船師可以通過(guò)與輔助檢驗(yàn)機(jī)器人的遠(yuǎn)程交互，結(jié)合線上線下方式高效規(guī)范的完成檢驗(yàn)工作。

研發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究智能系統(tǒng)。人工智能是推動(dòng)科技發(fā)展的新動(dòng)力，現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究體系和方法可以通過(guò)人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代。在目前船檢技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究工作中，大量的資料整理、分析、運(yùn)算驗(yàn)證甚至是一些文件起草等工作可以交由人工智能系統(tǒng)完成。同時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中，人工智能系統(tǒng)可以不斷學(xué)習(xí)人們研究方法的經(jīng)驗(yàn)，使得技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究工作的經(jīng)驗(yàn)積累不再完全依靠研究人員的長(zhǎng)期實(shí)踐工作，而讓研究人員一開(kāi)始就可以獲得之前大量經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)。通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究體系與人工智能系統(tǒng)的結(jié)合，可以極大地提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究效率和質(zhì)量，更快地實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。

研發(fā)驗(yàn)船師培訓(xùn)和技術(shù)支持智能系統(tǒng)。綜合運(yùn)用模式識(shí)別、自然語(yǔ)音識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，建立新的驗(yàn)船師培訓(xùn)和技術(shù)支持體系。改變現(xiàn)有驗(yàn)船師培訓(xùn)和技術(shù)支持由人工授課、師傅帶徒弟、文件來(lái)往等方式為主的模式，讓驗(yàn)船師能夠得到高質(zhì)高效的培訓(xùn)和實(shí)時(shí)的技術(shù)支持。

建設(shè)中國(guó)船舶超級(jí)計(jì)算中心。為實(shí)現(xiàn)人工智能系統(tǒng)的高效應(yīng)用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)人工智能系統(tǒng)的快速自我迭代，可以建立中國(guó)船舶超級(jí)計(jì)算中心，將各類(lèi)工程計(jì)算、信息處理、智能服務(wù)等工作交由計(jì)算中心，并使用新一代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與每個(gè)船檢工作現(xiàn)場(chǎng)連接，使之成為中國(guó)船檢的智能大腦。

建立有組織的協(xié)作系統(tǒng)。要建設(shè)船舶檢驗(yàn)各種人工智能系統(tǒng)，并不斷迭代實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，必須展開(kāi)協(xié)作，不僅僅是船檢系統(tǒng)內(nèi)部的廣泛協(xié)作，更重要的是與外部各類(lèi)技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)的協(xié)作。有組織的協(xié)作所能取得的成果要超出臨時(shí)的合作，有必要與外部科研機(jī)構(gòu)建立相對(duì)穩(wěn)定的協(xié)作關(guān)系，讓最新科技發(fā)展成果在船舶檢驗(yàn)中能得到適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，促進(jìn)船舶檢驗(yàn)工作的不斷創(chuàng)新。

從一開(kāi)始，人工智能的研究就是兩個(gè)方向，一是機(jī)器取代人，一是人機(jī)協(xié)作。船舶檢驗(yàn)的智能化如何推進(jìn)，我們可以從一個(gè)事例得到啟發(fā)。1997年，人類(lèi)最優(yōu)秀的國(guó)際象棋大師卡斯帕羅夫輸給了IBM的超級(jí)計(jì)算機(jī)“深藍(lán)”，這是當(dāng)時(shí)轟動(dòng)一時(shí)的大新聞。自此，人類(lèi)和計(jì)算機(jī)國(guó)際象棋正面比賽變得索然無(wú)味。但大多數(shù)人們不知道這之后發(fā)生的事情：“自由式”比賽登上了舞臺(tái)，參賽者可以使用任意人數(shù)和任意多臺(tái)機(jī)器。經(jīng)過(guò)多屆的比賽后，表現(xiàn)最出色的既不是最優(yōu)秀的人類(lèi)棋手，也不是最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，而是一對(duì)同時(shí)使用3臺(tái)計(jì)算機(jī)的美國(guó)業(yè)余棋手，他們對(duì)于計(jì)算機(jī)的指導(dǎo)抵消了特級(jí)大師超凡的象棋見(jiàn)識(shí)，以及頂尖計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力，人機(jī)協(xié)作模式形成絕佳的合作關(guān)系。在船舶檢驗(yàn)這樣一個(gè)政策性強(qiáng)、知識(shí)加經(jīng)驗(yàn)為主要技能進(jìn)行工作的領(lǐng)域，人工智能技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該以人機(jī)協(xié)作為方向。驗(yàn)船師和人工智能系統(tǒng)以協(xié)作的方式開(kāi)展工作，用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)把驗(yàn)船師和人工智能系統(tǒng)進(jìn)行連接，驗(yàn)船師可以得到人工智能系統(tǒng)的高效精確的支持和幫助，人工智能系統(tǒng)可以在驗(yàn)船師的活動(dòng)中不斷學(xué)習(xí)提升并將積累的經(jīng)驗(yàn)及時(shí)傳遞給每一個(gè)驗(yàn)船師。

智能時(shí)代，未來(lái)已來(lái)。人工智能也許將徹底改變并重塑船舶檢驗(yàn)本身。讓我們拭目以待。