人工智能气体透过率测试系统

[align=center][b][size=16px]人工智能的计量校准[/size][/b][/align][size=15px][color=rgba(0, 0, 0, 0.298039)]梁志国,姜延欢[/color][/size] [size=15px]计量论坛[/size] [size=15px][color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]今天[/color][/size][size=14px][color=#888888] [/color][color=#3333ff]摘要:针对人工智能的计量校准，阐述了其紧迫性、必要性以及可行性。提出了2种不同的人工智能计量解决方案。其一为基础方式，从智能的7个维度出发，分别进行语言智能、数理逻辑智能、空间智能、肢体运动智能、音 乐智能、人际关系智能、内省智能的计量校准研究，然后，针对同时含有两种以上智能的多元智能系统，进行面向具体任务目标的综合加权，给出面对具体任务目标的智能水平定量评价结果。其二为工程方式，从每一个具体而明确的人工智能系统入手，依据愿景目标确立评价指标体系，开展计量校准研究，最终以定量量化方式，评价系统的分项与综合智能水平。其主导思想是以定量量化方式，评价任意智能系统的智能水平。[/color][/size][size=15px][b]1概述[/b][/size][size=15px] 人工智能(AI，artificialintelligence)的思想，自从1956年在达特茅斯(Dartmouth)被麦卡赛(JohnMcCarthy)、明斯基(MarvinMinsky)、罗切斯特(Rochester)和香农(Shannon)等提出，经过60余年的发展变化，时至今日，已经形成为一个热点和前沿方向的代名词。[/size][size=15px] 由此导致全世界的技术发展都在向智能化方向飞速挺进［1～11］，智能机器人、智能翻译机、智能身份识别、智能诊断、智能网络、智能社区、智能制造、智能材料、智能武器、智能弹药、智能战士、智能飞机、智能机器、智能手表、智能交通、智能家电等等，几乎人类生活的所有方面，都无处不在体现智能化发展和智能化趋势。而且，在可以预见的将来，这种趋势将继续持续发展下去，并且更加深入持久地渗透和影响到人们的生产、生活的各个方面。[/size][size=15px] 远在20世纪70年代，人工智能就与空间技术、能源技术並称为20世纪的3大尖端技术，进入新世纪后，人工智能又与纳米科学、基因工程並称为21世纪的3大尖端技术。各大工业化国家，为了抢占未来的科技制高点，在新一轮科技竞争中占得先机，纷纷投入重兵，开启自身的有关方向的各类计划与研究。[/size][size=15px] 2018年4月16日，英国议会下属的人工智能特别委员会发布《英国人工智能发展的计划、能力与志向》(AIintheUK:Ready，willingandable?)报告［12］，从其概念、设计、研发和其对工作、生活、医疗等领域的影响以及应对人工智能威胁、塑造人工智能未来等层面进行了系统阐述。[/size][size=15px] 欧盟委员会发布了由人工智能高级专家组(AIHLEG)编制的《人工智能道德准则》(AIEthicsGuidelines)草案［13］，指出AI的发展方向应该是「可信赖AI」，即确保这一技术的目的合乎道德，技术足够稳健可靠，从而发挥其最大的优势并将风险降到最低。旨在为AI系统的具体实施和操作提供指导。[/size][size=15px] 2019年2月11日，美国总统Trump签署了《美国人工智能倡议》(AmericanAIinitiative)行政令［14］，将美国人工智能技术发展上升到了国家级战略的高度。这份倡议有5大核心要点:一是重新定向资金，要求联邦资助机构优先考虑人工智能投资 二是提供资源，为人工智能研究人员提供联邦数据、计算机模型和计算资源 三是建立标准，要求美国国家标准与技术研究院制定标准，以促进“可靠、强大、安全、可移植和可交互操作的人工智能系统”的发展 四是建立人才队伍，要求各机构优先考虑学徒、技能计划和奖学金，为美国培育能够研发和利用新型人工智能技术的研发人才 五是加强国际化参与，呼吁制定国际合作战略，确保人工智能的开发符合美国的“价值观和利益”。[/size][size=15px] 为抓住人工智能发展的重大战略机遇，构筑我国人工智能发展的先发优势，加快建设创新型国家和世界科技强国，2017年7月20日，国务院印发了《新一代人工智能发展规划》［15］。提出了面向2030年我国新一代人工智能发展的指导思想、战略目标、重点任务和保障措施，为我国人工智能的进一步加速发展奠定了重要基础。[/size][size=15px] 2018年1月18日，我国国家标准化管理委员会在北京宣布成立国家人工智能标准化总体组和专家咨询组，负责全面统筹规划和协调管理我国人工智能标准化工作。[/size][size=15px] 2019年3月4日，第十三届全国人大二次会议举行新闻发布会，已将与人工智能密切相关的立法项目列入立法规划。2019年6月17日，国家新一代人工智能治理专业委员会发布《新一代人工智能治理原则——发展负责任的人工智能》［16］，提出了人工智能治理的框架和行动指南。[/size][size=15px] 在智能制造领域，德国首先提出了人工智能特色鲜明的工业4.0 相应地，美国提出了再工业化 中国也提出了中国制造2025，站在历史的新高度，从全局战略出发，明确我国实施制造强国战略的第一个十年的行动计划，将高档数控机床和机器人作为重点推动领域之一。日本韩国也都将机器人和人工智能列为国家重大战略。[/size][size=15px] 人工智能的意义、价值、重要性，由此可见一斑。这也表明，人工智能已经上升为国家战略。相应地，人工智能的计量校准面临重大行业需求。[/size][size=15px] 与科技界、工业界等轰轰烈烈的人工智能运动相比，在计量测试行业一直没有明显的应对措施，人们所从事和所规划的，仍然是几何量、热学、力学、电磁学、无线电电子学、时间频率、光学、声学、化学、电离辐射等10大传统方向的物理量值计量校准，另外附加了有关生物量值、医学量值等新兴领域的量值计量，正在进行工作的展开和专业的深化。所有这些，目前都与人工智能相去甚远。现阶段提及人工智能的计量，人们甚至都不知道该计量校准什么，以及用什么样的量值和定义来衡量人工智能，更谈不上如何实现这些量值的计量校准了。[/size][size=15px] 然而，人工智能若被作为一门科学加以研究和发展，就需要探索其中的定义、范畴、领域、规律、规划，并对其进行符合性量化、差异性评估。没有计量手段介入，将无法细化和深化，很难进步和发展。若其被作为一种技术加以应用，其质量比较、完善程度、水平高低、效率高低、能力大小等，依然需要计量手段的衡量，以定量方式进行量化评估。如此才能给其应用提供指导、借鉴、参考和依据。[/size][size=15px] 由此可见，不论是否艰难，以及距离当今的工作有多遥远，人工智能的计量校准一直是一个典型的客观需求。在未来的计量科学发展中，应该是主流方向之一。目前，还远未达到这一地步，仅停留在功能展示、竞技博弈、人机博弈等粗浅层面。[/size][size=15px] 例如:[/size][size=15px]1997年5月，IBM公司研制的深蓝(DEEPBLUE)计算机人工智能系统战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫(Kasparov)［17］。2016年以来，AlphaGo成为第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人［18］。[/size][size=15px] 2019年10月25至27日，中国智能机器人格斗大赛在杭州梦想小镇举办［19］，场面的热烈与火爆，恰恰说明了计量校准的缺失。[/size][size=15px] 本文后续内容，将主要讨论人工智能的校准问题，试图将计量校准理念引入人工智能的计量评价中，从而寻求技术解决方式。[/size][b][size=15px]2智能的有关阐述[/size][size=15px][/size][/b][size=15px] 智能，是智力和能力的总称［20］。其中，“智”是指进行认识活动的某些心理特点 “能”则是指进行实践活动的某些心理特点。可以认为，智是指认知世界的能力，而能是指改造世界的能力。[/size][size=15px]智能是一种多维度的范畴概念，哈佛大学的霍华德加德纳(HowardGardner)的多元智能理论将其分为7个范畴:语言智能、数理逻辑智能、空间智能、肢体运动智能、音乐智能、人际关系智能、内省智能［21］。[/size][size=15px] 其中，语言智能指能有效利用音(语言)、像(文字、手势、动作、图形)等表达自己的思想，并确切理解他人思想表述的能力，以及灵活掌握语音、语义、语法、语气，具备语言思维、语言表达、语言欣赏，并灵活运用语言的能力。[/size][size=15px] 数理逻辑智能指可有效计算、测量、推理、归纳、分类，并综合运用的能力。其包括逻辑方式和关系、陈述和主张、功能及其它相关抽象概念的敏感性。[/size][size=15px] 空间智能，指准确感知听觉、嗅觉、触觉、视觉空间及周围事物，并能将感觉到的形象以三维空间坐标图型方式表达出来的能力。其中包括对色彩、线条、形状、形式、气味、声音等的空间关系的敏感能力。[/size][size=15px] 运动智能，指善于用全部或局部身体表述思想和情感，以及灵活制作或操作物体的能力。包括平衡、协调、敏捷、力量、弹性、速度、触觉等方面的能力。 [/size][size=15px]音乐智能，指敏锐感知、识别和表达音调、旋律、节奏、音色及其变化的能力。该项智能强调的对节奏、音调、旋律或音色的敏感性，称为音乐天赋，包括表演、创作及思考音乐的能力。[/size][size=15px] 人际关系智能，指能良好理解他人并与之交往的能力。包括觉察他人情绪情感、体会他人感觉感受、辨别他人暗示、以及做出相应反应的能力。[/size][size=15px] 内省智能也表现为自认知能力，包括自我认知和自然认知。自我认知是指有自知之明，并据此进行行为规范的能力。包括自身的长处和短处、爱好、情绪、意向、脾气、自尊、独立思考的能力。[/size][size=15px] [size=15px]自然认知是指对自然界中各种事物的观察、体察、辨别、分类的能力。包括好奇心、求知欲、敏锐观察力、体会细微差别的能力。[/size][/size][size=15px][size=15px] 从上述有关智能的7个范畴来看，目前的计量校准工作中，仅仅在声学计量的部分工作与语言智能有一些关联，几何量计量的工作与空间智能有一定关系。有关智能的计量校准，基本上呈现空白状态。其根本原因，是智能从总体上说，仍然属于潜在的能力，尚未形成任何实体或状态。而计量校准则一直面对的是能够看得见、摸得着、或感受得到的实体和状态，对于未能形成任何实体状态的潜在能力，无法使用计量校准手段进行直接计量评价。若想对其进行计量评价，则必须通过具体实体的变化，将其潜在的能力进行释放，然后，根据潜在能力释放的效果对其进行计量评价。[/size][/size][size=15px][size=15px] 人工智能计量校准的工作之一，就应该是寻找出合适的各种状态变化的标准，并将其施加给相应的人工智能系统，以其对于不同智能范畴的标准状态变化的响应情况，定量评价其相应的智能水平。[/size][/size][size=15px] （未完待续）[/size]

[align=center][font=宋体][color=#444444][b]人工智能的计量校准[/b][/color][/font][/align][font=宋体][color=#444444][back=#ffffff]梁志国 姜延欢[/back][/color][/font][font=宋体][color=#444444][back=#ffffff][/back][/color][/font][url=http://www.gfjl.org/thread-13318-1-1.html][u][font=宋体][color=#336699][back=#ffffff]北京长城计量测试技术研究所[/back][/color][/font][/u][/url][font=宋体][color=#444444][back=#ffffff]计量与校准技术重点实验室[/back][/color][/font][font=宋体][color=#444444][back=#ffffff][/back][/color][/font][font=宋体][color=#444444][back=#ffffff]摘要：针对人工智能的计量校准,阐述了其紧迫性、必要性以及可行性。提出了2种不同的人工智能计量解决方案。其一为基础方式,从智能的7个维度出发,分别进行语言智能、数理逻辑智能、空间智能、肢体运动智能、音乐智能、人际关系智能、内省智能的计量校准研究,然后,针对同时含有两种以上智能的多元智能系统,进行面向具体任务目标的综合加权,给出面对具体任务目标的智能水平定量评价结果。其二为工程方式,从每一个具体而明确的人工智能系统入手,依据愿景目标确立评价指标体系,开展计量校准研究,最终以定量量化方式,评价系统的分项与综合智能水平。其主导思想是以定量量化方式,评价任意智能系统的智能水平。[/back][/color][/font]

央广网宁波11月15日消息（记者 俞烨 通讯员 周佳贝 仇维杰）近日，宁波市北仑区建成投用浙江省首个区县级水质监测AI人工智能实验室，通过监测技术升级、监测装备升级、监测效能升级等实现了水质监测实验室的全新建设。11月14日，一批地表水样品送达宁波市北仑区环境保护监测站的水质监测AI人工智能实验室，实验室里的设备如同工厂内的自动化生产线一样，开始不停地运行。智能移动机器人首先通过多模式扫码技术，对样品台上的样品进行迅速扫描识别，随后，精准抓取样品放上传送带。通过传送带后，水样进入自动取样系统，自动取样系统则以多方位多重感知技术、液体流路自动控制、机器人自动进样等一系列关键技术，实现批量地表水样品从分液、前处理、检测分析到数据报告的全流程自动化。[align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202311/uepic/a14e2d09-af1a-406a-b113-90dff0c30216.jpg[/img][/align][align=center]AI人工智能实验室（央广网发 通讯员供图）[/align]该实验室将自动化分析与人工智能、物联网、区块链、数据库管理等新技术融合创新，实现氨氮、总磷、总氮等9项监测因子的全过程智能化自动测试。移动机器人与智能样品台的“乐高组合”，使样品位扩充到200个，后续还可根据需要增加清洗、预处理等功能或拓展其他监测项目，满足不断变化的监测需求。“AI智能实验室实现了检测项目由‘单台测试’向‘协同测试’的转变，可以24小时无休眠工作，工作效率达到传统手工监测的5到10倍。”宁波市北仑区环境保护监测站站长祝旭初说，“同时，它有效减少了检测过程中引起的人为误差，并且大幅减少监测人员与含毒试剂等危险源的直接接触，降低安全风险”。[align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202311/uepic/6d84a480-a732-4bce-a2ea-1736f0463500.jpg[/img][/align][align=center]AI人工智能实验室（央广网发 通讯员供图）[/align]据了解，目前北仑区每月监测地表水样品量近500个，且监测项目多元化，城市水质监测任务繁重。开发建设AI智能实验室，有效缓解了生态环境监测系统“人少事多”的问题。以每日100个样品9项参数检测计算，传统人工监测预计需要投入约7至8人，而利用AI智能实验室，仅需2人便能完成试剂配置、方案确认及数据上传工作，节约人力成本超80%。近年来，北仑在生态创建、降碳减污、改革创新上发挥示范引领作用，并着力推进数字化水环境治理，不断增强城市水环境大脑。此次建成投用的AI人工智能实验室“升级版”， 把传统实验室以人力为中心的运行模式转变到以数据为中心的人工智能监测模式，为地表水样品的大通量检测提供了新思路、开辟了新路径，打造了全面提升生态环境监测自动化、智能化、信息化能力的样板工程，为北仑全面建设生态环境监测现代化区县奠定基础。[来源：央广网][align=right][/align]