《数据中心中采用人工智能实现自动化运维》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-05-11
  • 如今,企业比以往更加意识到智能、互联和数据驱动型业务战略的益处。显而易见的是,大数据、物联网、自动化和机器学习正在改变人们的工作方式,人工智能则是这一趋势的下一个阶段。

    尽管人们对于人工智能的定义有着激烈的争议,但其含义是显而易见的,就是执行一些需要人类判断的过程和任务,能够根据以前发生的事情进行判断的机器来代替人类。然而要做到这一点,需要大量的计算能力。例如,远程跟踪汽车维护信息所需的基础设施,需要将数据传输到集中式系统,对本身可能位于云端的程序执行数据分析,然后允许人工智能系统提出维护建议或采取行动。

    作为互联网及其数十亿台网络设备的处理核心,数据中心设施为所有这些计算提供支持。近年来,虚拟化、自动化和数据中心基础设施管理方面出现了重大发展,但如何将人工智能应用于数据中心的运营和维护呢?

    数据中心的智能应用这在一定程度上已经在发生。思科公司的M5统一计算系统或HPE公司的InfoSight等系统正试图缓解工作人员越来越难以应对现代数据中心复杂性的事实。

    例如,思科公司的这款智能系统允许数据中心管理人员定义使用策略,然后允许软件自动移动资源,以使数据中心处于最佳状态。思科公司混合云和机器学习高级经理Joann Starke指出:“数据中心的运营与管理变得如此复杂,以至于人们需要采用软件进行控制,并自动进行实时更改。”

    根据施耐德电气公司的调查,长期以来数据中心技术一直在使用某种形式的人工智能。例如UPS和冷却单元可以根据条件使用算法来决定设备的行为。

    电力和冷却设备通常收集关于外部环境和内部过程的数据。反过来,这些设备将决定如何对这些数据作出响应,例如,向工作人员发送警告消息或关闭电池充电。然而,施耐德电气公司认为,数据中心采用人工智能还有一段很长的路要走。

    如今,越来越多的数据中心迁出城区,并在更偏远的地区运营数据中心。LitBit公司的创始人Scott Noteboom开发了一个人工智能数据中心解决方案,这是由于数据中心需要远程管理的结果。最初的解决方案是采用高薪吸引技术熟练的运维工程师在数据中心工作。

    然而,曾担任苹果公司数据中心负责人的Noteboom发现,数据中心的专业人才越来越难以招募和保留,而熟练技术人员尤其如此。

    Noteboom因此有了一个复制熟练和经验丰富的工程师技能的想法,并采用人工智能来实现,并将其命名为DAC.它是用于数据中心管理和维护的人工智能角色。DAC拥有10000多条数据中心的知识和经验,这是从许多数据中心工程师的集体知识库中获取的资源。并且这种人工智能还可以不断学习。

    就像人类一样,DAC也会对其周围的环境做出反应,无论是噪音、视线、灯光等因素。与人类不同的是,它可以将这些信息与内部存储信息进行交叉参考,了解数据中心运营的适当条件。

    人工智能最终取代数据中心工作人员调研机构Gartner公司副总裁兼杰出分析师George Weiss认为,IT领导人应该对数据中心的计划更有雄心和远见,并认识到随着日益复杂化而带来的挑战。

    Weiss说:“IT领导者需要考虑更大的范围,并采纳数据中心的智能自组织系统、未来的边缘和云计算的原则。其目标应该是构建监控和分析系统行为的平台和服务,从而使预定义的目标和服务水平不断优化。对于那些可能想知道允许机器做出决定的真正优势的人来说,Gartner公司研究人员认为,这样做可以实现有目的的行动,实现组织设定的目标”。 换句话说,就让机器完成工作,并从中谋取利益。

    埃森哲公司的研究显示,人工智能可能会让所有行业的利润率平均提高38%,并在2035年实现14万亿美元的经济增长。而在数据中心采用人工智能似乎是一个明智的举措。

    当然,在任何关于人工智能的讨论中,人们总是担心失业。无论是工业革命的创新者还是云计算的反对者,都会对改变游戏规则的新技术产生同样的恐惧。但是随着人工智能的广泛应用,新的就业机会将不断涌现,人工智能技术将最终成为新的标准。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
    • 编译者:江洪波
    • 发布时间:2019-05-06
    • 鼻咽癌是我国常见头颈部肿瘤,中国发病率全球第一,其中广东省高发区的发病率为世界平均水平的40倍,因此也被称为“广东瘤”。由于鼻咽解剖位置特殊、手术治疗困难,且鼻咽癌对射线敏感,因此放射治疗是根治手段。 放射治疗过程中,加速器治疗机发出的射线要从不同角度穿过周围的脑干、颞叶、眼球、视神经等40多个重要器官到达鼻咽肿瘤,精度要求在毫米级别;照射不足将导致肿瘤复发,照射过度会增加放射性脑损伤、听力下降等后遗症。因此,准确界定照射范围(勾画靶区)是精准放射治疗的关键步骤,即在CT或MRI影像上描绘出肿瘤范围。目前,鼻咽肿瘤靶区的勾画主要为人工勾画,准确性高度依赖医生的经验,存在不快(3-10小时)、不准(准确率 <70%)、不狠(变异超过)的问题。 近年来,人工智能(AI)技术在医学影像领域的研究发展迅速,包括病灶的自动识别、诊断、分割等,准确性可匹敌各领域专家。来自中山大学肿瘤防治中心,香港中文大学计算机科学与工程学系的研究人员发表了题为“Deep Learning for Automated Contouring of Primary Tumor Volumes by MRI for Nasopharyngeal Carcinoma”的文章,首次利用人工智能(AI)技术在核磁共振(MRI)影像上实现了鼻咽肿瘤自动勾画。 这一研究成果公布在国际影像学顶级期刊Radiology(2018年IF 7.469),文章的通讯作者为肿瘤防治中心孙颖教授。 中山大学肿瘤防治中心拥有全国最大的放射治疗中心,每年收治鼻咽癌患者5000余例。通过精准放射治疗联合适当强度的化疗,80%以上的无远处转移鼻咽癌可被彻底治愈。肿瘤防治中心拥有丰富的病源和成功的经验,能否“医工结合”用肿瘤防治中心的经验产生中国智慧,孙颖教授带领团队针对如何利用AI技术实现鼻咽肿瘤的自动勾画开展了系统性攻关。 经过逾万例的大数据积累,研究人员摸清了鼻咽癌肿瘤生长规律,将专家经验转变为可供计算机学习的数据是实现AI自动勾画的前提。 目前,MRI影像是鼻咽肿瘤勾画的金标准,人工勾画需要医生仔细、全面地观察肿瘤在MRI影像上的侵犯范围并逐层勾画出肿瘤靶区;因此,专家经验就存储在这些靶区中。 在这项研究中,共纳入来自1021例鼻咽癌患者(全部期别)的MRI影像资料,并由两名鼻咽癌放疗专家共同完成靶区勾画,以提供三维、大尺度和高质量的影像和靶区数据用于计算机学习。 之后,研究人员开展跨学科合作,并确定采用何种AI技术从这些数据中学习规律从而实现自动勾画。通过与在人工智能领域处于国际先进水平的香港中文大学计算机科学与工程学系/深圳视见医疗科技公司合作,研究人员确定卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)能够模仿人类大脑视觉中枢的层次,在图像识别领域表现优异;由于MRI为三维医学图像,因此最终确定选用的AI技术为三维卷积神经网络(3D CNN)。 AI自动勾画的准确性如何是首先关注的问题,以专家勾画作为金标准,AI自动勾画的准确性为79%,且无论患者是早期(T1-T2)还是晚期(T3-T4),无论是否接受过化疗,AI均可达到相似的勾画准确性。经专家评估,32.5%(66例)的病例无需修改可直接用于放射治疗计划设计,56.2%(114)的病例经少量修改即可用于放射治疗计划设计。 为了验证这一结果,研究人员开展了多中心测试,共纳入不同分期的20例患者和8位来自7个高水平医院的放疗专科医生,由8位医生在20例患者的MRI影像上人工完成鼻咽癌原发肿瘤勾画(即人工勾画)。以专家勾画作为金标准,AI自动勾画的准确性超过了8位医生中的4位,与其余4位相当。 在8位医生完成人工勾画两个月后,由他们对AI自动勾画的结果进行修改(AI自动勾画+医生修改,即AI辅助勾画)。结果显示,AI辅助勾画提高了5位医生的勾画准确性(平均由74%提高至79%),减少了55%的勾画者间差异。 这项研究是AI在全期别鼻咽癌放射治疗靶区勾画方面的首个研究,样本量大、技术合理、测试全面,是AI在肿瘤学领域应用的一项重要进展。研究结果显示AI辅助勾画提高了鼻咽肿瘤勾画的准确性,能够让经验较少的医生达到近似专家水平的勾画,将会对肿瘤控制和患者生存产生积极影响,同时极大地提高了医生勾画的效率,为实现精准而又高效的鼻咽癌放射治疗靶区勾画提供了解决方案。
  • 《北美的自动化物料搬运设备市场快速增长》

    • 来源专题:工程机械与高端装备
    • 编译者:Hazel
    • 发布时间:2024-11-27
    • 霍尼韦尔、大福北美和凯傲集团等主要公司正在引领最新的潮流,推出先进的AMHE系统,例如自动导引车(AGV)、传送系统、机器人拾取系统以及自动存储和检索系统(AS/RS)。 关键驱动因素: ●电子商务发展:随着亚马逊和沃尔玛等电子商务巨头的崛起,对快速、准确的订单的需求日益增加。AMHE系统对于管理大量库存和确保快速交货至关重要。 ●劳动力短缺:整个地区的劳动力短缺迫使企业投资自动化解决方案,以保持生产力,而无需过度依赖体力劳动。 ●智能仓储:智能仓储的概念正在获得关注,由物联网和人工智能驱动的互联AMHE系统允许实现实时监控、预测性维护和数据驱动的决策。 行业展望: 预计到2028年,北美AMHE市场将以超过7%的复合年增长率增长。自主移动机器人(AMR)和协作机器人的应用正在加速,各公司都在投资于可提高灵活性和效率的解决方案。 预计全球自动化物料搬运设备市场规模将从2024年的333亿美元增长到2029年的510亿美元,2024年—2029年的复合年增长率为8.9%。 在制造业领域,汽车、电子、食品和饮料等行业越来越多地采用自动化物料处理流程,以满足需求并降低运营成本。政府支持智能制造计划的激励措施(如“美国制造”计划)也助长了这一趋势。 随着企业不断实现供应链现代化,北美AMHE的未来前景光明,尖端自动化技术将改变企业处理材料、管理仓库和满足消费者需求的方式。 深度分析:北美 自动化物料搬运设备(AMHE)正在不断改变北美各地的供应链、仓库和制造设施。随着电子商务、制造、汽车和零售等行业对效率、速度和精度的需求不断增长,AMHE市场在过去几年中实现了显著增长。 为了满足这些需求,企业正在大力投资自动导引车(AGV)、自主移动机器人(AMR)、自动存储和检索系统(AS/RS)以及简化物流和物料处理流程的传送系统。这些技术使企业能够处理大量订单、减少人为错误并最大限度地降低运营成本。 劳动力短缺和劳动力成本上升 推动采用AMHE的另一个主要因素是北美持续的劳动力短缺。仓储和物流行业一直难以找到足够的工人,导致公司采用自动化。AMHE通过自动执行挑选、包装和运输材料等重复性任务来帮助企业应对以上挑战,使设施能够以更少的人力资源运行,同时保持生产力。 此外,北美劳动力成本的上升使得自动化成为寻求优化运营的企业更具吸引力的选择。通过用自动化解决方案取代劳动密集型流程,企业可以减少对人工的依赖并提高盈利能力。 智能仓储和工业4.0的兴起 工业4.0技术的采用和智能仓储的兴起正在改变企业管理供应链的方式。通过将AMHE与物联网(IoT)、人工智能(AI)和数据分析相结合,企业可以创建互联的自我优化系统,从而提高运营可见性和决策能力。 配备自主机器人和自动化控制系统的智能仓库可以执行实时库存管理、预测性维护,甚至优化空间利用率,从而提高效率并节省成本。随着供应链的数字化,自动输送系统、机器人分拣系统和AGV等自动化技术正成为现代物流网络的重要组成部分。 政府对先进制造业的支持 在北美,政府支持智能制造和自动化的举措正在加速AMHE市场的增长。如“美国制造”和“投资美国”等计划正在激励企业采用先进的自动化技术,使企业更容易从传统制造流程过渡到智能制造流程。 这些项目旨在提高美国的竞争力,特别是在汽车、航空航天和电子等行业。自动化物料处理系统使制造商能够提高生产力、减少浪费并更灵活地应对市场变化和客户需求。 塑造北美AMHE的关键技术 有几种技术对于北美自动化物料搬运的快速发展至关重要,每种技术都能提高效率和灵活性。 自动导引车(AGV)和自主移动机器人(AMR) AGV和AMR是现代物料搬运流程的基础。AGV使用磁条或传感器沿固定路径行驶,而AMR则更加灵活,能够在没有预定义路线的情况下在动态环境中导航。 ●AGV广泛应用于汽车和制药等行业,用于精确运输重物。这些车辆在准时制造中至关重要,可确保及时将零件交付到装配线上。 ●另一方面,AMR因其在复杂环境中导航的灵活性而在仓储和电子商务领域越来越受欢迎。AMR配备了传感器、人工智能和机器学习算法,可以动态调整路径以避开障碍物,使其成为路线频繁变化的快速移动环境的理想选择。 通过减少对人工物料运输的依赖,这些技术提高了效率和安全性,使设施能够以更少的停机时间处理更多的产品。 自动存储和检索系统(AS/RS) AS/RS是配送中心、制造工厂和仓库中使用的先进系统,用于自动存储和检索物料。AS/RS通过在存储位置和拣选区域之间快速移动产品来减少人为错误、优化空间利用率并提高吞吐量。 这些系统可以与仓库管理软件(WMS)集成,使操作员能够实时跟踪库存并确保物品始终处于正确位置以便高效检索。AS/RS在零售、食品和饮料以及电子等行业中的应用正在不断增长,因为订单履行的速度和准确性至关重要。 机器人拾取和分类系统 处理挑选和分类任务的机器人系统正在彻底改变物料处理。传统上,这些任务是劳动密集型的,而且容易出错。现在,配备人工智能视觉系统的机器人可以准确识别、挑选和放置物品,从而提高生产率。 这些机器人系统在电子商务仓库等高吞吐量环境中必不可少,它们可以根据尺寸、重量或目的地快速对大量产品进行分类。这些机器人的灵活性使它们能够处理各种各样的商品,从易碎物品到大件包裹。 行业特定应用 电子商务和零售 在电子商务领域,订单准确性和速度至关重要,AMHE技术在确保无缝运营方面发挥着至关重要的作用。AGV、AMR和机器人拾取器的集成使亚马逊和沃尔玛等电子商务巨头能够每天以最少的人工干预处理数百万个订单。 自动化系统还可以降低处理退货的复杂性,优化逆向物流,并最大限度地减少退货管理不善造成的损失。随着电子商务的不断发展,自动化解决方案预计将变得更加复杂,利用人工智能和机器学习进一步提高运营效率。 汽车和制造业 在汽车和制造业中,AMHE系统对于确保准时生产和最大限度减少停机时间至关重要。自动化起重机、传送系统和AGV使制造商能够精确、快速地在工厂车间运输原材料、零部件和成品。 通过实现物料处理自动化,制造商可以专注于生产和装配,并知道材料将在需要时准时交付。汽车行业尤其在自动化方面投入了大量资金,因为各家公司都在寻求简化生产流程并满足日益增长的电动汽车需求。 食品和饮料 在食品和饮料行业,AMHE系统对于确保易腐货物的安全处理和运输至关重要。温控AS/RS和机器人码垛机的使用越来越多,以最大限度地减少人类与食品的接触,确保安全并符合卫生法规。 自动化系统还有助于优化冷藏设施的仓库空间,降低能源成本并提高库存周转率。随着行业面临提高效率和减少浪费的压力,自动化将继续在食品加工和配送中发挥关键作用。 北美AMHE的未来展望 北美AMHE的前景光明,预计有几种趋势将影响该行业: 增强AI集成:随着AI技术变得越来越复杂,将在优化物料处理流程中发挥更大的作用。AI驱动的系统将实现预测性维护、实时决策和动态库存管理,从而进一步提高AMHE系统的灵活性和效率。 人机协作:协作机器人将继续在仓库和制造工厂中受到欢迎,与人类工人一起工作以提高生产力。这些机器人旨在执行重复性任务,而人类则专注于更复杂的决策过程。 可持续性:AMHE的未来也将专注于可持续性。自动化系统的设计旨在降低能源消耗、减少浪费并优化资源利用率。将绿色技术融入AMHE解决方案将有助于企业实现其可持续发展目标,同时提高运营效率。 扩展到新兴行业:随着自动化变得越来越经济实惠,医疗保健、制药和农业等小型企业和行业将开始采用AMHE解决方案,从而扩大市场覆盖范围。 北美的自动化物料搬运设备市场正处于转型的前沿,这将决定物流、制造和供应链管理的未来。借助机器人技术、人工智能和智能仓储方面的创新,企业将获得更高的效率、准确性和更低的运营成本。 随着自动化需求的不断增长,AMHE技术将成为现代工业不可或缺的一部分,推动北美在全球自动化革命中占据领先地位。 自动化物料搬运(AMH)市场生态系统 市场驱动因素和趋势 1.电子商务增长:电子商务的爆炸式增长极大地推动了对自动化物料搬运系统的需求。在线零售商正在采用这些技术来加快订单履行速度、降低劳动力成本,并在快速增长的市场中保持竞争力。例如,亚马逊和阿里巴巴等公司正在大力投资仓库自动化以满足客户需求。 2.工业4.0和智能制造:工业4.0的兴起,以物联网、人工智能和大数据在制造业的融合为特征,正在改变AMH市场。制造商正在利用自动化来提高生产力、减少停机时间并提高供应链效率。智能工厂正在成为现实,自动化系统与实时数据协同工作以优化运营。 3.劳动力短缺:全球劳动力短缺,尤其是物流和仓储领域的劳动力短缺,是AMH市场的另一个主要驱动因素。自动化系统有助于通过减少对人力的依赖、提高安全性和增加产量来缓解这一挑战。 4.可持续发展计划:许多公司正在转向自动化系统以减少碳足迹。节能的AGV和AS/RS系统通过优化运营和减少浪费为可持续发展做出了贡献。此外,一些自动化系统设计为使用可再生能源运行,符合公司的绿色计划。