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人工智能在核能行业发展应用初探

发布时间:2017-12-26 09:06 原作者:肖心民 沙睿   来自: 中国信息化杂志



 2  以技术创新为助推,驱动科研生产升级

人工智能技术的突飞猛进,一次次改变了人类的生产和生活,目前处于人工智能研究热度最强的语音识别技术、深度学习图像识别技术和自主无人驾驶技术预期将带来核行业科研、生产的升级。

在语音识别技术方面,国内的一些科研机构在智能语音识别及人工智能核心技术某些领域已经持续保持国际领先地位,并获得多个国际大赛的冠军。可以相信,在继续深入推动语言识别技术与行业场景相结合过程中,当我们将语音识别技术与现有的基于输入计算机指令操作方式联姻,有望实现直接使用人类的自然语言来操作工业设备,并可以通过语音识别声纹技术实现关键操作防伪检验。

在深度学习图像识别技术方面,中国研发的基于深度学习技术医学影像人工智能分析系统,仅耗时23秒,就完成300张核磁共振影像图的直肠癌病灶勾画,经与病理切片比对,准确率达95.22%。在耗时和准确率方面,已经超过了与它竞赛的三甲医院3名影像科医生在5分钟内完成149张影像图勾画,成绩为93%的准确率。可以预见,当我们将基于深度学习的图像识别技术与行业实践相结合,就会出现利用人工智能设备辅助诊断工业影像的应用场景,可以使用人工智能设备实现24小时运转、快速、高于人类准确率的核级焊缝X射线探伤识别应用。

在地面自主无人驾驶技术方面,中国已经计划于2018年在几个城市选择区域性的地段,正式开展无人驾驶试验。可以推断,在使用了视觉传感器、毫米波雷达、激光雷达、超声波多传感器及全球定位系统、高精度地图等构建的融合技术体系后,陆地无人自动驾驶车辆可以应用在露天铀矿开采区,承担部分运输任务。

在核行业典型的水下复杂操作技术方面,大量的水下小型无人航行器,水下焊接机器人等无人智能设备未来可以在大量的人员不宜到达区域、水域完成精细操作,提升核电运行安全水平。

在空中无人机技术应用方面,多旋翼小型无人飞行器可以应用于高辐射区域的近距离多角度视频传输、辐射剂量实时探测及特殊情况下全厂鸟瞰图像收集、网络信号中继等服务,提高特殊情况下协同处理效率,确保核安全。

 3  集中资源做好顶层规划,建设核电安全运营智能保障平台

《新一代人工智能发展规划》中明确提出要建立混合增强智能支撑平台,建立“支撑核电安全运营的智能保障平台”。安全是核电的生命线,核安全是核电运营企业的立身之本、发展之基,同时核电行业又具有全球核电运营单位高度关联相互影响的特点,历史上国外几次核电事故至今还在深刻影响全球各国的核电发展。

由此可见,在管理上,核电安全运营不是一厂一家单位的事情,也不是只影响一个核电企业集团的事情,而是全行业共同的事情,要集中全行业多家央企集团的资源做好全行业的顶层规划,统一体系、统一方向、统筹安排。

在技术上,建立核电安全运营的智能保障平台,需要有大规模超级智能计算中心作为支撑环境,需要创立“人在回路”的复杂性分析与风险评估平台,需要建立以物联网为基础的多维人、机、物协同与互操作的网络结构。要完成这些平台建设就需要构建一个由全行业各个专项业务顶级专家构成的,多专业、跨学科、综合性的科研技术攻关团队,团队成员可以分别来自各家央企核电集团、科研院所、高等院校,发挥核工业“大力协同,联合攻关”的光荣传统,鼎力协作,攻坚克难,以期在较短时间内建立并运行核电安全运营智能保障平台。

党的十九大报告提出,创新是引领发展的第一动力。所以在建设核电安全运营智能保障平台过程中要鼓励引领性、原创性创新,要敢于突破、敢于构想、敢于尝试。可以基于高动态、高维度、多模式分布式大场景感知体系建立整体核电运营的实时态势感知平台;基于高性能计算与量子算法混合模型,建立高效精确自主的量子人工智能系统架构,来高效精确处理来自核电运营企业百万量级的实时智能传感器数据。可以构想,通过未来20年的努力与创新,建立由“量子人工智能大脑”统一协调管控的“无人核电运营”状态是有望实现的,这会使核电运营安全指标在现在基础上实现几个数量级的安全提升。

 总结

核工业是高科技战略产业,也是军民融合的重点行业,在面临新一轮人工智能发展的重大战略机遇期,在构筑我国人工智能发展的先发优势,建设创新型国家和世界科技强国过程中,要继续发扬“两弹一星”精神,勇于登攀,奋发进取,加快实现我国由核大国向核强国跨越。


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