《人工智能中场之争:大模型在产业变革中的应用探索》

  • 来源专题:数智化图书情报
  • 编译者: 闫亚飞
  • 发布时间:2023-09-27
  • 2023年对于人工智能产业而言是非常重要的一年,尤其是以GPT-3、ChatGPT为代表的大模型技术所取得的显著成果标志着以专用小模型训练为主的“手工作坊时代”向通用大模型预训练为主的“工业化时代”的人工智能研究范式转变,敲开了通用人工智能的大门。AIGC(AI-Generated Content)指利用人工智能技术(生成式AI路径)来生成内容的新型内容生产方式。AIGC应用创新的技术支撑为“生成对抗网络(GAN)/ 扩散模型(Diffusion)”与“Transformer预训练大模型”的两类大模型分支。在国外AIGC应用展示出大模型的能量的同时,我国企业也加强了相关产品技术布局,云厂商、AI大厂、创企、各行业公司及技术服务商等产业各领域玩家纷纷发布大模型或基于大模型的应用产品及各类技术服务。

    从商业化布局角度来看,如今基础大模型厂商可分为三类参与者,分别为云巨头厂商、人工智能公司或创业公司和学术研究机构,在定位有通用能力基座的同时打通向上商业化路径。其中,云巨头厂商将借助云服务及数据库资源,更强调MaaS能力输出。AI公司或创业公司将借助业务积累或生态资源锚定几个典型行业或业务场景展开商业占领。垂直领域厂商将基于开源模型或基模平台开发部署细分领域模型产品,厂商优势在垂类数据与业务理解。通用模型和各领域专有的知识数据结合,未来垂直大模型是重要的发展方向,本文重点讨论大模型在垂直行业部署与细分场景的落地应用现状。大模型在金融领域的应用探索

    金融行业作为人工智能应用场景密集的行业,是大模型技术落地的最佳领域之一。以大模型为代表的新一代人工智能技术将加速金融数字化和金融智能化的发展,重塑现有业务流程,改变产业格局。大模型技术可应用于智能客服、投顾、营销、风控、运营、投研、投行、量化交易、低码研发等多个场景。第一是基于大模型的智能客服将超越人工服务,让高质量顾问式金融服务成为可能。在通用大模型的基础上,叠加金融客服领域的数据和专业服务经验,经过垂直领域定向训练后客服机器人既能与用户进行多轮对话,还能提供具体可行的解决方案。

    第二是生成式大模型可以成为理财师、经纪人等从业者的“全能业务助理”。基于大模型的业务助理不仅了解国内外的宏观政策、行业信息、产品信息,还可以自动生成文章、报告,提供专业建议和方案辅助交流。

    第三是广告和营销内容一键生成,营销效率大幅提升。以ChatGPT为代表的大模型技术,将带来知识型工作者生产效率的二次飞跃。过去,我们需要在海量信息中检索词条,将大量的精力投入到信息的获取、提炼与整合,自己做检索、设计、制作等工作。未来,大模型技术会适应并普及到所有知识型工作行业,例如文案、设计、编程等,人机协作将大幅提高工作效率。

    大模型能够凭借强大的信息挖掘能力,唤醒金融机构大量沉积的信息,就像是一块巨大的磁石,做关键信息的抽取,为判别式小模型进行赋能。比如,在风险决策、信用评估、反欺诈等场景下,大模型能丰满信息的维度,挖掘出小模型无法覆盖到的区域。大模型对于小模型并非是替代或“消灭”,相反,两者将是相互协作的关系,大模型与小模型相互搭配,将大大提升金融决策的精准度和效率。

    医疗保健行业充斥着各种类型的基于文本的文档,例如患者病历、索赔文件、临床记录、同意书和弃权书等。大语言模型(Large Language Model,LLM)能够快速阅读、解释大量文本并对其采取行动,这意味着他们可以为医疗机构带来优势,使他们能够以独特的方式安全、可靠地工作。医疗保健非常适合利用大型语言模型,因为给定的医疗系统的医疗记录中存在大量的潜在数据。

    在这样一个文档密集的行业中,医疗保健领域并不缺乏大型语言模型的应用场景。以下是大型语言模型功能的示例,这些功能在医疗保健环境中应用时,可以简化流程并改进整体工作流程。

    临床记录:医疗健康专业人员可以使用LLM创建准确且全面的临床记录,使用LLM分析患者数据并生成相关摘要。这有助于减轻记录负担,同时确保准确记录重要信息。改进信息提取:从非结构化文本(例如患者记录或研究文章)中识别和提取相关信息是LLM的另一个自然应用。这种能力使医疗保健组织能够释放隐藏在庞大数据存储库中的宝贵见解,最终支持更好的决策。高级沟通能力:由于大语言模型擅长理解自然语言,因此非常适合患者与提供者沟通等任务。这些模型可以通过以上下文相关的方式解释和回应患者的询问、担忧或反馈,促进更有效的互动。文件生成和管理:大语言模型可以自动生成重要的医疗保健文件,例如同意书、弃权书和出院摘要。通过从患者记录中提取相关信息并预先填充这些文档,LLM可以节省时间,最大限度地减少错误风险,并使提供者能够让患者感觉他们了解他们,而无需要求重复信息。当纳入智能入院和登记工作流程时,这些工具能够轻松捕获准确的患者信息,从而最大限度地提高临床和财务成果。

    大模型在工业领域的应用探索

    大模型在工业的应用,目前在生产制造、研发设计和经营管理领域都形成一些场景,但都处于起步和探索阶段。各工业相关领域技术服务商和行业解决方案商也都在积极布局AI大模型的行业应用,以下是大模型技术在工业领域的应用场景方向探索。

    其中生产制造的应用包含运营管理,使用自然语言交互方式,分析操作和运营人员的自然语言指令,进行对应数据、信息的查找、呈现和关联分析等,提高信息查找和分析的效率,帮人员更直观快捷的获取所需的信息。质量安检,使用大模型提供更强的视觉检测能力,用于质检、安全监测等,提高模型泛化能力,降低训练样本需求。生成模拟检测图像的缺陷样本,补充小样本的不足,提高模型准确性等。自动对检测的结果进行分析,并生成检测报告等。在计划调度层面,使用大模型进行排产排程优化、生产和物流调度优化,提高算法能力,基于自然语言自动生成PLC控制代码,提高开发效率,降低开发门槛。在自动化控制层面,使用自然语言与机器人交互,对工业机器人进行智能控制,提高机器人场景适应性降低操作难度。

    在可见的未来里,相信随着大模型技术的进一步发展,这类生成式AI产品将在工业互联网领域发挥越来越重要的作用,支持更多工业场景需求的落地实现。大模型在交通领域的应用探索

    大模型在交通领域应用的优势:一是自然语言处理能力,如和文字相关的交通报告分析、语音识别等;二是轨迹大数据,在交通出行建模、拥堵研判,主流交通路径等方面有所应用;三是多模态,比如如何从视频转化为交通流指标等,都是交通大模型中非常重要的因素;四是计算机视觉模型,在车道线、红绿灯、交通违法事件等交通要素识别方面的应用广泛。

    2023年4月,百度基于文心大模型在高速公路领域发布了数字人“简璐璐”,服务于路网监测、应急指挥、养护管理、公众出行全环节,可以结合用户问题,提供全新对话式交互,实时给出精准答复。随后,在交通管理领域发布了全域信控缓堵解决方案,能够提供全域感知、全域优化、全域协同和全域服务四大能力,实现信控优化的代际提升,可实现超千规模路口的全域拥堵治理。

    2023年7月19日,北京交通大学联合中国计算机学会智慧交通分会、足智多模公司等正式发布并开源了国内首个综合交通大模型——TransGPT·致远,依托北京交通大学“交通大数据与人工智能”教育部重点实验室科研团队自主研发。与通用型多模态交通大模型产品不同,致远大模型自研发伊始就瞄准交通运输行业中的实际应用需求,基于研发团队长期汇聚积累的综合交通大数据,在交通态势预测、交通规划设计、公共交通服务、智能咨询助手、交通安全教育、交通协助管理、交通事故分析、自动驾驶辅助等方面形成具有实际应用价值的智能化支撑能力。交通态势的全面及时、精准感知是智慧交通的基础,也是一直以来困扰行业的难题。交通事件识别不准的问题在交通行业是普遍存在的。现阶段在应对AI大规模落地应用问题上,预训练大模型借助其通用、泛化能力优势为AI落地提供了新的解决思路。

    交通感知方面,大模型可以进行道路路况识别和车辆车流密度检测。基于某帧画面生成当前路况描述并直接发布,这些数据可以连接到情报版或导航软件,将海量的监控图片、监控数据利用起来。此外,大模型在道路分割、服务区、停车场余位识别、交通事件检测等方面也有所应用,可做到让视频监测真正免配置,大幅提升检测准确率。交通治理方面,通过大模型的语义理解、泛化推理、自动取数能力可对历史交通数据和实时交通数据进行分析,精准定位、判断某路段和某区域的交通状况;快速聚焦交通运行核心痛点问题;预测未来交通状况;提供初步、快速的交通决策支持,缓解交通规划方案和治理经验复用高度依赖高阶人才的难题。交通控制系统优化方面,大语言模型通过集成和调度车辆监管、交通信号调整、智能导航、智能停车等多种智能服务,实现交通系统的动态优化和智能化服务,提高交通治理效率和安全性。交通物流行业应用方面,大模型的应用场景可分为两类,一类是人机交互类场景,如数字人、智能客服。面向问答类场景,通过调用大模型的理解能力、推理能力、解决问题的能力,将一个问题拆分成多个任务,由大模型和交通业务系统共同完成,并将语料资源整合成完整的答案交付给用户,从而开发作业系统增强服务、专业咨询引导和内容生产服务。

    尽管大模型具有广阔的应用前景,但在实际应用中仍面临一些挑战。产业大模型的综合能力实际上取决于计算能力、行业专业知识和模型精调的结合。其中,行业专业知识至关重要,它涵盖了专家经验、行业数据、组织能力和工程能力,这是垂直企业的核心竞争优势所在。其次在落地应用过程中,如何确保在保障数据安全的前提下释放其价值,如何提高模型的准确性和可靠性,以及如何确保AI生成的内容的安全性、可信性和可靠性,这些都是在推动大模型产业化落地时需要各方共同努力解决的问题。

  • 原文来源:https://mp.weixin.qq.com/s/LEp77Pj8GkHpF8FAmAl-uw
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    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-09-25
    • 从清晨唤醒我们的闹钟,到随身携带的手机,再到电动汽车、无人机等新兴产品,无一不依赖于电池提供的稳定电力。 然而,随着电池使用时间的增长,其容量会逐渐衰减,造成供电时间缩短,影响设备的正常功能。如果能及时检测电池寿命,用户就能在电池性能明显下降前采取相应措施,从而避免因电池问题导致的设备故障或数据丢失,延长电池整体使用寿命。 近日,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员陈忠伟、副研究员毛治宇团队,联合西安交通大学教授冯江涛,在电池健康管理领域取得新进展。他们开发了一种新型的深度学习模型,有效解决了传统方法对大量充电测试数据的依赖问题,为电池实时寿命预估提供了新思路,实现了锂电池寿命的端到端评估。同时,该模型作为团队开发的第一代电池数字大脑PBSRD Digit核心模型的重要组成部分,为电池智能管理提供了解决方案。相关成果发表于《电气电子工程师学会交通电气化学报》。 难以预测的电池寿命 电池的循环寿命是指电池在规定的充放电条件下,经历多次完全充放电循环后,容量或性能下降到初始值的某一规定百分比所能经历的充放电次数。通常以电池容量衰减到初始值的80%作为循环寿命的“终点”。 假如一部手机的电池循环寿命是500次,这就意味着,如果每天把手机电量完全用完再充满,那么大约500天后,你就会感觉手机电量没有以前那么耐用了,因为电池的循环寿命到了。 由于电池容量退化是一个受多种因素影响的动态过程,包括充放电循环次数、充放电深度、环境温度、电池老化等,这些因素相互作用,使得电池寿命预测变得尤为复杂。 此前,电池寿命预测都在实验室内进行。比如让电池加速循环,在高温45℃下高倍率运行,以此推断它在实际应用场景中的使用寿命。但是,不同的应用场景和运行条件会对锂电池寿命产生显著影响,以致无法实现对电池的精准预测。 目前,很多团队正积极投身于人工智能领域的探索。“遗憾的是,当前的人工智能技术及其学习深度,以及有限的人力资源,不能完全满足对电池寿命进行精确检测的需求。”毛治宇说,“基于这一现状,我们萌生了一个设想——设计一个能够直接且高效检测电池寿命的创新模型。这一模型致力于突破现有技术的局限,为电池健康管理提供更为可靠和智能的解决方案。” 人工智能模型让电池“透视” 2017年,毛治宇在加拿大滑铁卢大学读博士,陈忠伟是他的导师。当时,人工智能刚刚起步,他们想尝试一下,用它能否解决电池寿命检测这一难题。 “实际上,电池包括正极、负极、隔膜、电极液等,是一个复杂的电化学系统。但是,那时候的模型还停留在简单的神经网络学习,人工智能检测刚刚开始,我们就用自己的电池尝试测试,并纳入此前未被考虑到的电池老化问题,最终检测出来的电池寿命与实际寿命相比,精度有了很大提高。”毛治宇回忆当初第一次尝试时说。 这次初步尝试开启了毛治宇在人工智能应用于电池智能管理方向的科研之路。后来,二人先后归国工作,毛治宇又加入了陈忠伟的团队。 陈忠伟团队有一个方向是智能电池,包括人工智能应用于科学、人工智能应用于工程,毛治宇想在这里圆梦。而目前科技领域已有多个人工智能的计算模型,他们“借风使船”结合多个模型,实现了优势互补。 “我们利用了Vision Transformer结构,它可以进行并行计算,同时处理多个任务。”论文第一作者、在大连化物所从事博士后研究的刘云鹏介绍,“还有一个空间流加时间流的双流框架,可提取多维时间尺度信息,同时借助高效自注意力机制减少计算复杂度。我们根据不同的优势将这两种算法进行了结合。” 这项研究提出了一种基于少量充电周期数据的深度学习模型,该模型通过带有双流框架的Vision Transformer结构和高效自注意力机制,捕捉并融合多时间尺度隐藏特征,实现对电池当前循环寿命和剩余使用寿命的准确预测。 该模型在仅使用15个充电周期数据的情况下,能够将上述两种预测误差分别控制在5.40%和4.64%以内。并且,在面对训练数据集内未出现的充电策略时,仍能保持较低的预测误差,证明了其zero-shot泛化能力。 打造“电池数字大脑” 同时,该电池寿命预测模型是第一代电池数字大脑PBSRD Digit的重要组成部分。通过将模型整合到该系统中,进一步提高了系统的准确性。目前,该电池数字大脑系统作为大规模工商业储能和电动汽车的能量管理核心,可部署于云端服务器和客户端嵌入式设备。 “现在新能源特别是储能是热点话题,很多厂家都想开发全生命周期的电池智能管理系统。我们希望建设一个完整的电池数字大脑,能够更好地管理电池,像大脑一样控制电池的各个方面,让电池效率更高、寿命更长。这是我们未来的一个智能化发展方向。”毛治宇介绍说。 事实上,陈忠伟、毛治宇、刘云鹏正好是一个团队内的“师徒三代”。经过多年发展,团队在电化学、电催化、人工智能方面都有着深厚的积累。他们的目标是打造从基础研究到关键技术开发再到产业应用示范的全链条模式,以应用为导向真正走向产业化,乃至对整个领域产生影响。 150余人的团队中,会聚了超过50位经验丰富的工程师。他们具有不同的技术背景,不乏在大数据架构与算法领域深耕多年的专家,擅长将前沿的算法研究转化为高效、稳定的系统架构,确保技术成果能够顺利落地。 正是这种“研究+开发”深度融合的模式,使得团队能够跨越传统界限,促进不同领域知识与技术的交叉融合。工程师们不仅能独立承担项目研发的重任,还能与科研人员紧密合作,将最新研究成果迅速转化为产品功能,从而加速技术创新与产业升级的步伐。 通过这种高效的协作机制,团队不仅在电池寿命检测等特定领域取得突破,还能灵活应对各种复杂挑战,推动多个项目并行发展,最终实现多元化、全方位的技术创新目标。 “未来,我们计划利用模型提炼等技术进一步优化模型,以提高资源利用率,打造真正的数字大脑。”陈忠伟说。 相关论文信息: https://doi.org/10.1109/TTE.2024.3434553
  • 《着力降低人工智能应用门槛》

    • 来源专题:人工智能
    • 编译者:高楠
    • 发布时间:2025-02-24
    •       技术进步是降低人工智能应用门槛的关键。这有待加大科研投入,强化自主研发能力,在智能芯片、操作系统等关键领域取得更多突破。夯实算力、算法、数据等技术底座,培育若干通用大模型和行业大模型。       工信部日前公布人工智能赋能新型工业化典型应用案例名单,151个案例上榜。这既是要发挥案例示范引领作用,也是引导地方政府、企业加大对典型应用案例的政策、资金及项目支持力度,推动人工智能在新型工业化中应用推广,加快形成新质生产力。       作为新型工业化的重要推动力,人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,也是通用性最广泛的关键共性技术,具有溢出带动性很强的“头雁”效应。中央经济工作会议强调开展“人工智能+”行动,正是要推动人工智能技术与千行百业深度融合。因为广泛的渗透性、替代性、协同性和创新性,人工智能深度融入制造业各环节,能提  升全要素生产率,重塑产业技术体系、生产模式、产业形态,推动制造业转型升级。       我国人工智能产业具备赋能新型工业化的良好基础。目前我国人工智能核心产业规模接近6000亿元,相关企业超过4500家,已初步构建起较全面的人工智能产业体系,产业链覆盖芯片、算法、数据、平台、应用等上下游关键环节。智能芯片、通用大模型等创新成果加速涌现,智能基础设施不断夯实,数字化车间和智能工厂加快建设,加速形成现代化、智能化的产业体系,促使传统生产力向新质生产力转型。       人工智能赋能新型工业化正走深向实。人工智能在工业领域的应用场景不断拓展,并加速从最初的研发设计、运营管理、营销服务等环节深入渗透生产制造环节,推动制造业迈向全方位、深层次智能化转型升级新阶段。以传统小模型为代表的专用智能应用逐步成熟,以大模型为代表的通用智能应用处于初步探索阶段,行业应用场景不断丰富创新,深刻变革制造过程、研发模式,催生新产品新形态,是我国工业由大到强、实现弯道超车的重要方向和重大机会。       人工智能赋能新型工业化,存在供需两端一头热一头冷的情况。从供给侧看,人工智能技术创新活跃,技术、算法、模型和解决方案不断迭代升级,企业将工业领域视为人工智能应用落地的重要市场;从需求侧看,整体应用意愿参差不齐,大型企业有资源有能力,许多中小企业因为缺钱、缺人、缺技术,对人工智能技术应用积极性不高、应用程度低。这导致了人工智能技术在供给侧较热、在需求端较冷,表现为先进制造业落地场景多,一般制造业推进难,头部企业落地较好,中小制造企业较多持观望态度。       推动人工智能更深入赋能工业,需着力降低其应用门槛。工业场景具有多样性、复杂性等特点,精度要求高,容错率低,各细分行业要求差异化较大,需要提高人工智能技术的专业性、可靠性,针对不同行业、企业推出更适用普惠的产品和解决方案。行业发展,标准先行。工信部人工智能标准化技术委员会日前成立,主要负责人工智能评估测试、运营运维等领域行业标准制定修订工作,将有助于形成统一的行业标准,打破技术壁垒。       技术进步是降低人工智能应用门槛的关键。这有待加大科研投入,强化自主研发能力,在智能芯片、操作系统等关键领域取得更多突破。夯实算力、算法、数据等技术底座,培育若干通用大模型和行业大模型。大力发展智能产品,推广智能化软件应用,促进家电、手机等消费终端向强智能升级。更好发挥企业的创新主体作用,既鼓励产学研合作,支持龙头企业打造人工智能赋能新型工业化典型标杆;也建好服务中小创新企业的人工智能基础设施,降低其参与人工智能市场的门槛,形成百花齐放的市场竞争格局。 (责编:王仁宏、申佳平)