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智能制造面临的问题 智能制造领域面临的三大主要难点

小编 2024-11-24 工业互联网 23 0

智能制造领域面临的三大主要难点

技术集成与互操作性 :智能制造涉及众多先进技术的集成,包括物联网(IoT)、人工智能(AI)、大数据分析、机器人技术和工业4.0等。不同设备、系统和技术之间的兼容性和互操作性往往是一个挑战。确保这些系统能够无缝地协同工作,且在不同厂商之间实现标准化和数据互通,是实现智能制造的重要难点。 数据安全与隐私 :智能制造需要大量的数据收集、传输和分析,这些数据通常涉及生产流程、设备状态和企业机密等敏感信息。如何在开放和互联的环境中保护这些数据的安全性和隐私,防止网络攻击和数据泄露,是智能制造的另一大难点。特别是在面对工业间谍活动、黑客攻击和数据篡改等风险时,企业需要构建强大的网络安全防御体系。 人才短缺与技能提升 :智能制造需要跨学科的专业人才,他们不仅需要了解制造业,还需要掌握自动化、AI、数据分析等新兴技术。然而,具备这些复合技能的人才十分稀缺。企业面临着如何培养和吸引这些人才的挑战,同时还需要对现有员工进行再培训,以适应智能制造的需求。人才短缺和技能不匹配会直接影响智能制造的实施效果和效率。

机遇与风险并存:人工智能行业的全球格局、我国面临的发展困境与对策

(本文作者丁浩员,上海财经大学商学院副院长、教授;方悦,上海财经大学商学院博士研究生)

本月,美国科技股"七巨头"等人工智能巨头股价遭遇显著波动。这不仅反映了美国经济数据的疲软和公司业绩的不振,更引发了市场对人工智能领域投入与产出失衡,甚至"AI泡沫"的担忧。这一事件再次将我们的目光聚焦于AI行业。在AI行业的发展中,我们应如何理解其全球格局?面对我国AI行业所遭遇的困境,我们又该如何应对?

人工智能的全球格局:创新、风险与未来的赛跑

人工智能:跨领域革新的催化剂

自2022年底ChatGPT引发生成式人工智能的热潮,到2024年初Sora模型以文生视频技术令世界瞩目,人工智能正成为推动多领域革新的催化剂。AI技术不仅在软件代码、文本、语音、高保真图像和交互式视频的创作上取得突破,更在金融、制造业等关键领域显著提升了生产效率和决策质量。此外,AI在材料学和生物学等前沿学科中也展现了其变革潜力。

2023年11月,谷歌DeepMind的GNoME工具在晶体结构预测方面取得重大进展,成功预测出220万种晶体结构,其中38万种结构稳定,为材料科学领域发展带来新的机遇。2024年5月,DeepMind与Isomorphic Labs合作,在《Nature》发表的论文中展示了AlphaFold 3模型,通过预测蛋白质的三维结构,为药物发现开辟了新路径。

麦肯锡的全球人工智能调查显示,组织对人工智能的使用率从过去六年的55%左右跃升至2024年的72%,其中65%的受访者表示其组织经常使用生成式AI,这一比例几乎是2023年的两倍[1]。研究预测,生成式AI将为全球经济贡献高达4.4万亿美元,提升AI对经济的总体影响15%至40%[2]。到2030年,AI有望为全球经济贡献约13万亿美元[3]​,进一步彰显其作为跨领域革新催化剂的地位。

AI 的双刃剑:机遇与风险并存

尽管人工智能的发展为各行各业带来了前所未有的机遇,但它也伴随着不容忽视的风险。数据隐私泄露、算法偏见、知识产权侵权,以及AI输出的不准确性等问题,正逐渐成为行业发展的隐忧。随着海量数据的收集与应用,隐私和知识产权的风险与日俱增。同时,AI算法中潜在的偏见可能导致不公正的决策结果。此外,生成式AI作为一种基于概率模型的技术,其本质决定了它可能存在误差或放大训练数据中的偏差,这不仅影响输出的准确性,还可能引发难以预料的安全问题。

最新的麦肯锡全球人工智能调查显示,63%和52%的受访者分别将不准确性和知识产权侵权视为使用生成式AI的主要风险,这两项风险在受访者中的关注度位列前二。更令人关注的是,44%的受访者承认其组织至少遭遇了一种由生成式AI引起的负面后果,其中近四分之一的受访者直接受到了不准确性问题的影响[4]。

AI 大模型之争:同质化与产能过剩的隐忧

自从ChatGPT引领生成式AI的潮流,科技巨头如谷歌、微软、华为、百度等纷纷推出自家的AI大模型,全球范围内掀起了一场“百模大战”。斯坦福大学以人为本人工智能研究所(Stanford HAI)的《2024年人工智能指数报告》指出,2023年生成式AI在所有AI相关投资中占比超过四分之一,初创企业的投资额飙升至252亿美元,是2022年投资额的近9倍,更是2019年投资额的约30倍[5]。

然而,这些大模型在功能和性能上趋于同质化,主要集中在自然语言处理、图像识别、语音助手等领域。在市场竞争的激烈角逐中,各大模型厂商不得不采取降价策略以争夺市场份额。这一系列现象揭示了一个现实:随着大量资本涌入大模型的开发,市场正逐步走向饱和。特别是在技术进步未能及时转化为市场需求的情况下,某些细分市场可能面临产能过剩的严峻挑战。

我国AI行业发展面临的主要困境

中国人工智能发展水平在全球排名中稳居次席,近年来在人才培养、科研产出、产业发展等方面取得显著进展[6]。然而,这一成就之下,行业发展仍面临核心技术研发、产学研结合、监管体系构建等关键挑战,亟需深化突破以形成持久竞争力。

核心技术突破的瓶颈:算力与模型创新的差距

我国人工智能领域虽取得长足进步,但在核心基础技术的突破上仍显不足,尤其在模型创新与算力资源方面与顶尖水平存在差距。Stanford HAI的《2024年人工智能指数报告》显示,2023年,美国以61个著名AI模型和109个基础模型的产出,表明了其在AI模型领域的领导地位,而中国,尽管以15个著名模型和20个基础模型的数量分别位居第三、第二,但与美国的差距不容忽视[7]。

在AI芯片这一核心技术上,我国面临对外依赖性强和自主创新能力不足的挑战。美国英伟达公司生产的GPU主导着大模型训练市场,而国产GPU与之性能差距显著。加之美国对中国实施的严格出口管制,我国AI算力的发展遭遇制约,这不仅影响了现有技术的提升,也可能在未来拉大与美国的技术差距。

产学研用结合的短板:技术转化效率的困境

在我国人工智能的蓬勃发展中,产学研用结合的不足作为一个明显的短板,制约了技术转化的效率。企业凭借丰富的算力、数据和资源,在AI前沿研究中占据主导,却往往忽视了与高校的合作,未能充分利用学术界的创新潜力,导致技术从实验室到市场的转化过程中出现断层,成果落地遭遇重重障碍。

一方面,中国在AI研究产出方面成绩斐然,专利和论文数量全球领先。2022年的已授权专利占比高达61.1%[8],过去十年间生成式AI的专利申请数量约为美国的六倍[9],2017—2022年间发表的AI论文占全球的25%[10]。然而,另一方面,与美国的AI产业发展相比,中国在产学研用结合及技术应用方面存在明显差距。在中国科学技术信息研究所联合北京大学共同研制的《2023全球人工智能创新指数报告》中,美国的总分74.71远超中国的52.69分[11],这一比较不仅凸显了技术转化的迫切需求,也指明了提升产学研用结合效率的重要性。

法律体系的构建:AI监管的系统化与前瞻性挑战

目前,我国已有《互联网信息服务深度合成管理规定》、《生成式人工智能服务管理暂行办法》、《科技伦理审查办法(试行)》等一系列部门规章的出台,它们为人工智能的特定领域提供了初步的规范框架。

然而,这些法规尚未形成一个全面、系统性的法律体系,无法全面覆盖人工智能快速发展带来的数据隐私侵犯、算法歧视、知识产权争议等复杂法律问题。当前的法律空白和监管不足,凸显了对AI领域系统化、前瞻性法律规范的迫切需求。

突破困境:中国AI行业的发展战略

面对人工智能行业的挑战,中国需采取多维对策,以实现跨越式发展。

深耕基础,激发创新活力

我国应聚焦核心基础技术,强化企业创新主体地位。通过设立国家专项基金,实施财政税收优惠政策,激励企业在高端芯片等关键领域增加研发投入。同时,构建企业主导的产学研用创新联合体,整合各方资源,培育技术与应用并重的复合型人才。在国家AI创新应用先导区,营造创新氛围,吸引全球人才,促进技术与产业链的深度融合。

发挥优势,拓展应用场景

利用我国的丰富的数据资源、庞大的工业体系以及广阔的市场需求等优势,加速AI技术在关键基础设施领域的应用落地。选择产业链完整的企业,联合软件企业和用户,打造标杆场景。鼓励企业深度融合AI与业务流程,定制大模型,推动生产力变革。政府和国企应开放更多应用场景,推动AI的垂直化和产业化落地。

完善法律,确保风险管控

随着AI技术的快速发展,必须关注数据隐私泄露、算法偏见、知识产权侵权,以及AI输出的不准确性等潜在风险。我国应加快人工智能法律体系建设,明确监管范围,确保技术安全可控。积极参与全球AI治理,构建多方参与的安全治理格局。同时,鼓励企业与网络安全专家合作,进行产品安全测试,确保AI产品的安全性和可靠性。

(本文仅代表作者个人观点)

[1] 麦肯锡,《The state of AI in early 2024: Gen AI adoption spikes and starts to generate value》,https://www.mckinsey.com/capabilities/quantumblack/our-insights/the-state-of-ai [2024/05/30]

[2] 麦肯锡,《The economic potential of generative AI: The next productivity frontier》,https://www.mckinsey.com/capabilities/mckinsey-digital/our-insights/the-economic-potential-of-generative-ai-the-next-productivity-frontier [2023/06/14]

[3] 麦肯锡,《Notes from the AI frontier: Modeling the impact of AI on the world economy》,https://www.mckinsey.com/featured-insights/artificial-intelligence/notes-from-the-ai-frontier-modeling-the-impact-of-ai-on-the-world-economy [2018/09/04]

[4] 麦肯锡,《The state of AI in early 2024: Gen AI adoption spikes and starts to generate value》,https://www.mckinsey.com/capabilities/quantumblack/our-insights/the-state-of-ai [2024/05/30]

[5] 斯坦福大学以人为本人工智能研究所,《2024年人工智能指数报告》,https://aiindex.stanford.edu/report/ [2024/04]

[6] 中国科学技术信息研究所,北京大学,《2023全球人工智能创新指数报告》,https://baijiahao.baidu.com/s?id=1803697379636661037&wfr=baike,[2024/07/04]

[7] 斯坦福大学以人为本人工智能研究所,《2024年人工智能指数报告》,https://aiindex.stanford.edu/report/ [2024/04]

[8] 斯坦福大学以人为本人工智能研究所,《2024年人工智能指数报告》,https://aiindex.stanford.edu/report/ [2024/04]

[9] 世界知识产权组织,《Patent Landscape Report - Generative Artificial Intelligence (GenAI)》,https://www.wipo.int/web-publications/patent-landscape-report-generative-artificial-intelligence-genai/en/index.html [2024/07/03]

[10] 乔治城大学ETO数据分析平台,《The state of global AI research》,https://eto.tech/blog/state-of-global-ai-research/ [2024/05/02]

[11] 中国科学技术信息研究所,北京大学,《2023全球人工智能创新指数报告》,https://baijiahao.baidu.com/s?id=1803697379636661037&wfr=baike,[2024/07/04]

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