大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)會(huì)如何改變?nèi)蚰茉葱袠I(yè)

機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)以及自動(dòng)化正在徹底改變?nèi)?a href="http://wenjunhu.com/v/" target="_blank">工業(yè)體系，能源行業(yè)自然也不例外。各類創(chuàng)新成果推動(dòng)著技術(shù)進(jìn)步、帶來了經(jīng)濟(jì)效率的提升、創(chuàng)造著智能化程度更高的業(yè)務(wù)運(yùn)營模式，同時(shí)為基礎(chǔ)設(shè)施提供了更強(qiáng)的彈性水平。正因?yàn)槿绱?，世界各地的企業(yè)與機(jī)構(gòu)才積極將先進(jìn)技術(shù)——特別是人工智能，視為首要關(guān)注重點(diǎn)。

就能源行業(yè)來說，諸多企業(yè)正在以多種方式實(shí)施大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)，且行業(yè)的整體積極性也正在快速增長。預(yù)計(jì)到2022年，石油與天然氣行業(yè)的AI軟件市場(chǎng)總額將達(dá)到驚人的28.5億美元。由此帶來的預(yù)測(cè)分析能力將可監(jiān)控長達(dá)數(shù)英里的地下管道，而機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)則可以幫助化石燃料企業(yè)以更低的成本高效進(jìn)行鉆探，從而透徹了解深埋于地表之下的地質(zhì)構(gòu)造。新的“智能”電網(wǎng)也在采用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化與傳感器裝置的集成，從而以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)甚至預(yù)測(cè)能源需求的快速變化。

全球范圍的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)

今年2月，美國發(fā)布了《美國人工智能倡議》，致力于促進(jìn)跨行業(yè)、學(xué)術(shù)界以及其它非聯(lián)邦實(shí)體的聯(lián)邦政府支出與資源分配，從而實(shí)現(xiàn)AI的技術(shù)性突破，維持美國在人工智能技術(shù)領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。

今年5月，美國能源部長里克-佩里宣布，能源部（簡(jiǎn)稱DOE）正在與克雷以及AMD公司合作構(gòu)建Frontier，其中包含三臺(tái)新的機(jī)器。這些機(jī)器將提升美國的AI技術(shù)水平。Frontier被視為世界上最快的計(jì)算機(jī)，其速度水平約為當(dāng)前超級(jí)計(jì)算機(jī)的50倍。

而在這一方面，中國也很早就加入了AI競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)團(tuán)，并在一部分指標(biāo)當(dāng)中領(lǐng)先于美國。

2017年，中國發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，其中概述了AI發(fā)展的具體研發(fā)資金與目標(biāo)，希望推動(dòng)中國在2030年成為全球AI技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，并借此為國家經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)約1500億美元。雖然美國在大多數(shù)AI相關(guān)指標(biāo)當(dāng)中占主導(dǎo)地位，但中國在啟動(dòng)股權(quán)融資以及數(shù)據(jù)收集方面則處于明顯優(yōu)勢(shì)。此外，在全球前20所AI研究排名最高的大學(xué)當(dāng)中，中國擁有17所。

AI正重塑能源行業(yè)

人工智能在能源領(lǐng)域的應(yīng)用正在激增。比如，?？松梨谙螺犠庸綳TO Energy正在與微軟方面合作，利用機(jī)器學(xué)習(xí)、商務(wù)智能應(yīng)用以及云技術(shù)從其160萬英畝油田當(dāng)中收集數(shù)據(jù)。這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)將能夠改善鉆井及用于監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)設(shè)施的泄漏情況和維修條件。

這樣的合作關(guān)系也使得XTO成為云技術(shù)應(yīng)用規(guī)模最大的石油與天然氣企業(yè)。據(jù)估計(jì)，微軟公司的技術(shù)實(shí)施有望到2025年幫助XTO方面將石油產(chǎn)量提升至每天5萬桶。

除此之外，AI還有助于提高能源基礎(chǔ)設(shè)施的安全性。太平洋天然氣與電力公司已經(jīng)著手采用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，用以應(yīng)對(duì)因氣候變化而加劇的加利福尼亞州野火問題。事實(shí)上，部分野火事故甚至完全屬于自發(fā)燃起，并造成數(shù)十億美元的損失。加州電力公司目前嘗試?yán)?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/12732/" target="_blank">無人機(jī)檢查其輸電塔，而后通過AI將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)點(diǎn)——目前其能夠采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)已經(jīng)高達(dá)10億個(gè)。將這些數(shù)據(jù)輸入算法之后，算法即可確定該公司應(yīng)該將資源集中在哪里，以降低發(fā)生潛在野火的風(fēng)險(xiǎn)。

▲2018年5月18日，在雪佛龍公司位于杰克/圣路易斯的主控室中，監(jiān)測(cè)人員正在觀察遠(yuǎn)離美國路易斯安那州海岸的、位于墨西哥灣的Malo深水石油鉆井平臺(tái)的海上作業(yè)工人。行業(yè)高管們紛紛表示，新技術(shù)、大數(shù)據(jù)以及智能化程度更高的設(shè)計(jì)相結(jié)合，終將結(jié)束規(guī)模海底石油開采所帶來的高昂開支。

與此同時(shí)，智能能源系統(tǒng)將越來越多地允許客戶利用可再生能源為其家庭及企業(yè)供電?？稍偕茉丛诒举|(zhì)上擁有間歇性屬性，因?yàn)槠渲饕獊碜蕴栞椛?、云層覆蓋、風(fēng)以及海浪等。現(xiàn)代技術(shù)能夠幫助公共事業(yè)企業(yè)通過智能電網(wǎng)改變這些穩(wěn)定性較差的能源的流動(dòng)方式，而且智能化程度越高，效果也就越好。隨著能源存儲(chǔ)能力的提升，企業(yè)能夠?qū)⒏嗍Ｓ嗟碾娔茌斔椭凉彩聵I(yè)級(jí)電池當(dāng)中——包括鋰離子電池以及氫燃料電池等等。

AI技術(shù)并不完美

雖然AI技術(shù)能夠?yàn)槲覀兊慕?jīng)濟(jì)做出巨大的貢獻(xiàn)，但同時(shí)也可能帶來非?？膳碌娘L(fēng)險(xiǎn)。計(jì)算機(jī)與機(jī)器的實(shí)際效果受到程序設(shè)計(jì)水平的限制，而這類設(shè)計(jì)工作完全由人類完成，因此設(shè)備就如同開發(fā)它們的人類一樣遠(yuǎn)稱不上完美。與此同時(shí)，數(shù)字化與互連性的增強(qiáng)則提升了設(shè)備受到操縱甚至造成破壞的可能性。我們對(duì)于大數(shù)據(jù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的依賴性越強(qiáng)，用戶面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)也就越可怕——電網(wǎng)與其它公共事業(yè)企業(yè)已經(jīng)在著手解決這個(gè)問題。而頗具諷刺意味的是，他們?cè)诮鉀Q此類問題時(shí)也通常需要借助人工智能的力量。

因此，全球政府與各監(jiān)管機(jī)構(gòu)必須建立適當(dāng)?shù)恼咝詸C(jī)制，用以解決技術(shù)應(yīng)用規(guī)?；鶐淼木唧w問題以及風(fēng)險(xiǎn)。比如，最近美國會(huì)見了經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（簡(jiǎn)稱經(jīng)合組織）各成員國，希望確定在國際上使用人工智能技術(shù)時(shí)所應(yīng)遵循的原則與準(zhǔn)則。這無疑標(biāo)志著各國政府向負(fù)責(zé)任的AI實(shí)施邁出的重要一步。

隨著AI技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)的不斷升溫，企業(yè)與消費(fèi)者也將受益于更加安全、更加清潔、更加便宜以及更加高效的能源。而讓這場(chǎng)技術(shù)競(jìng)賽也才剛剛開始。