打破傳統(tǒng)模式 開創(chuàng)新一代人工智能新起點(diǎn)
人工智能，英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的一門技術(shù)科學(xué)。“十三五”以來，我國高度重視人工智能的發(fā)展，國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)也圍繞人工智能的最前沿技術(shù)開展了系統(tǒng)攻關(guān)研究。
系列報(bào)道《勇攀科技高峰 創(chuàng)新決勝未來》今天帶大家來了解中國科學(xué)院自動化研究所研制的千億參數(shù)“圖文音”三模態(tài)“紫東太初”人工智能大模型，它是近年來我國在該領(lǐng)域取得的重要成果之一。
眼前我們看到的就是國內(nèi)某紡織企業(yè)的生產(chǎn)線，在全自動化的生產(chǎn)流程中，真正需要人工去操作的就是質(zhì)檢環(huán)節(jié)。過去，為了完成這項(xiàng)工作，既耗費(fèi)人力，又會降低生產(chǎn)效率，人工檢測精度一般只有百分之70到80。自從這條生產(chǎn)線引入了中科院自動化研究所研制的“紫東太初”多模態(tài)人工智能系統(tǒng)后，檢測錯(cuò)誤率相比人工降低三分之二，生產(chǎn)效率有了大幅提高。
中國科學(xué)院自動化研究所研究員 王金橋：通過這種多模態(tài)的大模型，可以（通過聲音）區(qū)分?jǐn)嘟?jīng)和斷緯，同時(shí)能夠靠它的視覺來判斷我的這個(gè)織的過程中產(chǎn)生的一些缺陷。就是這些缺陷大概有70多種，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)基本上檢測速度是人的4倍，檢測的精度基本上也是能達(dá)到百分之九十幾。
專家稱，多模態(tài)人工智能系統(tǒng)在類似的工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用空間。中科院自動化研究所的“紫東太初”大模型首次將語音信息引入，可以同時(shí)處理文本、視覺、語音三種類型的信息，而當(dāng)前世界其他國家研制的人工智能模型，仍以文本或圖像以及文本結(jié)合圖像的模態(tài)為主，忽略了我們周邊存在的大量的聲音信息。相比這些單模態(tài)和圖文雙模態(tài)系統(tǒng)，“紫東太初”大模型可以靈活支撐圖、文、音的全場景人工智能應(yīng)用，更加接近我們?nèi)祟惖母兄退伎紙鼍啊Ｔ谶@里展示的就是中科院自動化研究所研發(fā)的“紫東太初”多模態(tài)通用人工智能平臺。在這里我們可以看到這個(gè)人物就是通過這個(gè)平臺打造出來的一個(gè)虛擬智能機(jī)器人。它相比傳統(tǒng)的機(jī)器人可以識別和生成很多視頻和圖像。
中國科學(xué)院自動化研究所研究員 王金橋：它通過具象化的一個(gè)形象，讓用戶更加理解我們跨模態(tài)的通用人工智能平臺。三模態(tài)大模型更加具有類人的智能，而且它有更好的想象力和創(chuàng)造力。這是我們第一個(gè)在國際上提出來的，這一套的這種跨模態(tài)的表示和生成的一套方法，所以是非常先進(jìn)的。
目前，“紫東太初”是業(yè)內(nèi)首個(gè)千億參數(shù)的三模態(tài)大模型，它首次貫通了語音、圖像、文字這幾種信息，形成了完整的智能表示、推理和生成能力，是當(dāng)前數(shù)據(jù)智能領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢，為探索人類智能本質(zhì)提供了一個(gè)極佳的平臺。
中國科學(xué)院自動化研究所研究員 王金橋：打破了原來的這種專用模型解決專有任務(wù)的人工智能傳統(tǒng)研發(fā)的范式，這是新一代人工智能的一個(gè)新的起點(diǎn)。
我國“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中明確了當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)正處于從高速增長向高質(zhì)量發(fā)展的重要階段中，以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)，將成為我國”十四五”期間推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、建設(shè)創(chuàng)新型國家，實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要技術(shù)保障和核心驅(qū)動力之一。
中國科學(xué)院自動化研究所研究員 王金橋：包括智慧城市、智能制造、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域、多個(gè)行業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了現(xiàn)在的這種多模態(tài)的技術(shù)，會帶來就是10%到20%效能和智能化能力的提升。
“十三五”以來，我國不僅在人工智能等領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，國家也是從政策層面給予了大力支持，一批重要成果不斷涌現(xiàn)。
中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所包信和院士科研團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的“納米限域催化”概念就是近些年我國在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域取得的一項(xiàng)重要突破，該成果為打開催化過程的“黑匣子”提供了創(chuàng)新的理論支撐，并獲得了2020年度國家自然科學(xué)獎一等獎。
人類的生產(chǎn)生活都離不開化學(xué)反應(yīng)，它關(guān)乎我們的健康、環(huán)境、能源等各個(gè)領(lǐng)域。如何實(shí)現(xiàn)對化學(xué)反應(yīng)的控制，讓它更精準(zhǔn)可控呢？這就需要催化劑的幫助。長久以來，設(shè)計(jì)出使化學(xué)反應(yīng)效率更高的催化劑，實(shí)現(xiàn)對化學(xué)反應(yīng)的精準(zhǔn)調(diào)控，是各國科學(xué)家追求的目標(biāo)。
中國科學(xué)院院士 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員 包信和：找到一個(gè)好的催化劑，想得到的東西就越多，那么不想得到的東西就越少。污染就少，這個(gè)碳排放可能就會少。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，中科院大連化學(xué)物理研究所包信和院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年探索與研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)催化劑粒子小到納米級的時(shí)候，原本連續(xù)的電子能帶，會離散成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的電子能級，通過對其電子態(tài)的精準(zhǔn)調(diào)控，能使反應(yīng)物分子與催化劑配對，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的催化反應(yīng)。
中國科學(xué)院院士 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員 包信和：實(shí)際上我們現(xiàn)在找到的這個(gè)“橋梁”就是限域這個(gè)概念，就是通過納米限域改變這個(gè)特性之后，來改變催化劑的活性。
那么如何達(dá)到限域的目的呢？包信和團(tuán)隊(duì)首先在碳納米管中發(fā)現(xiàn)了狹義限域催化的現(xiàn)象。碳納米管由于空腔極為狹小，大概只有我們頭發(fā)直徑的六萬分之一，在這極其狹小的空間內(nèi)，催化劑納米粒子就顯示出了獨(dú)特的催化特性。
中國科學(xué)院院士 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員 包信和：通過限域這樣一個(gè)概念，改變了它的特性，讓這個(gè)催化劑變得越來越好，所謂我們的好是什么呢？活性又高，選擇性又高。
納米限域催化概念提出以后，在國際學(xué)術(shù)界得到了普遍的驗(yàn)證與公認(rèn)。而包信和科研團(tuán)隊(duì)并非只是把科研停留在基礎(chǔ)研究的階段，為國家創(chuàng)造更多的社會和經(jīng)濟(jì)效益是他們奮斗的目標(biāo)。我國是一個(gè)石油和天然氣資源并不豐富的國家，但是煤炭儲量相對較大，長期以來，國家需要大量依賴進(jìn)口石油生產(chǎn)液體燃料和化學(xué)品，這就關(guān)系到了國家能源安全。為了讓我國擺脫這種石油依賴的情況，包信和科研團(tuán)隊(duì)將研究方向鎖定在了煤、天然氣等非石油資源轉(zhuǎn)化生產(chǎn)液體燃料和化學(xué)品等方面。經(jīng)過多年的探索，終于形成了我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的“煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴”新技術(shù)，這是在納米限域催化概念的指導(dǎo)下取得的一項(xiàng)里程碑式的重大突破，從原理上顛覆了國際上沿用90多年的費(fèi)托合成技術(shù)路線。
中國科學(xué)院院士 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員 包信和：我們現(xiàn)在做的工作當(dāng)中改變了費(fèi)托的這樣一個(gè)路線，就是我們在反應(yīng)當(dāng)中不用氫了，直接用一氧化碳跟另外一個(gè)一氧化碳反應(yīng)，那么這樣就是不用水去生成氫，也不會生成（廢）水。水的循環(huán)就去掉了。 “煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴”技術(shù)省去了耗水耗能的水煤氣變換和中間產(chǎn)物合成步驟，縮短了工藝流程，能耗和排放都明顯降低，為我國進(jìn)一步擺脫原油進(jìn)口，保障能源安全，為支撐碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)提供了新的高效低碳煤化工技術(shù)路徑。
