Umělá inteligence v těžkém průmyslu - Artificial intelligence in heavy industry

Cíle AI: učební stroj, který se může vyvíjet a činit vlastní rozhodnutí.

Umělá inteligence, v moderních termínech, obecně odkazuje na počítač systémy, které napodobují lidské kognitivní funkce. Zahrnuje nezávislé učení se a řešení problému. Zatímco tento typ obecná umělá inteligence dosud nebylo dosaženo, většina současných projektů umělé inteligence je v současné době lépe chápána jako typy strojové učení algoritmy, které lze integrovat s existujícími daty k porozumění, kategorizaci a přizpůsobení sad dat bez nutnosti explicitního programování.[1]

AI - řízené systémy mohou objevovat vzorce a trendy, objevovat neefektivnost a předpovídat budoucí výsledky na základě historických trendů, což v konečném důsledku umožňuje informované rozhodování.[1] Jako takové jsou potenciálně výhodné pro mnoho průmyslových odvětví, zejména těžký průmysl.

Zatímco aplikace umělé inteligence v těžkém průmyslu je stále v raných fázích, aplikace pravděpodobně budou zahrnovat optimalizaci správa majetku a provozní výkon, stejně jako identifikace efektivity a snižování prostojů.[1]

Potenciální výhody

Stroje poháněné umělou inteligencí zajišťují jednodušší výrobní proces spolu s mnoha dalšími výhodami v každé nové fázi vývoje. Technologie vytváří nový potenciál pro automatizaci úkolů a zároveň zvyšuje inteligenci interakce člověka a stroje.[2] Některé výhody AI zahrnují řízené automatizace, 24/7 výroba, bezpečnější provozní prostředí a snížené provozní náklady.

Řízená automatizace

AI a roboti mohou provádět akce opakovaně bez jakékoli chyby a navrhovat kompetentnější produkční modely pomocí řešení automatizace budov. Jsou také schopni sami eliminovat lidské chyby a zajistit vyšší úroveň zajištění kvality.[3]

24/7 výroba

Zatímco lidé musí pracovat na směny, aby se přizpůsobili spánku a jídlu, roboti mohou nepřetržitě provozovat výrobní linku. Firmy mohou rozšířit své výrobní kapacity a splnit vyšší požadavky na produkty od globálních zákazníků díky posílené produkci díky tomuto nepřetržitému pracovnímu výkonu.[3]

Bezpečnější provozní prostředí

Více AI znamená méně lidských dělníků vykonávajících nebezpečnou a namáhavou práci. Logicky vzato, s menším počtem lidí a více robotů provádějících činnosti spojené s rizikem, počtem pracovní úrazy by se měl dramaticky snížit.[3] Nabízí také skvělou příležitost k průzkumu, protože společnosti nemusí riskovat lidský život.

Kondenzované provozní náklady

Díky AI, která převezme každodenní činnosti, bude mít podnikání podstatně nižší provozní náklady.[2] Místo zaměstnávání lidí na směny by do nich mohli jednoduše investovat AI. Jediné vzniklé náklady by byly od údržba po zakoupení a uvedení do provozu.

Dopady na životní prostředí

Samořiditelná auta jsou potenciálně prospěšné pro životní prostředí.[4] Mohou být naprogramovány tak, aby navigovaly nejefektivnější cestou a zkrátily dobu nečinnosti, což by mohlo mít za následek nižší spotřebu fosilních paliv a skleníkový plyn Emise skleníkových plynů.[4] Totéž lze říci o těžkých strojích používaných v těžkém průmyslu. AI může přesně následovat postup opakovaně, zatímco lidé jsou náchylní k občasným chybám.

Další výhody AI

AI a průmyslová automatizace v průběhu let značně pokročily. Došlo k vývoj mnoha nových technik a inovace, jako jsou pokroky v senzorech a zvýšení výpočetních schopností. AI pomáhá strojům shromažďovat a extrahovat data, identifikovat vzory a přizpůsobit se novým trendům strojová inteligence, učení a rozpoznávání řeči.[2] Pomáhá také přijímat rychlá rozhodnutí založená na datech, zvyšovat efektivitu procesů, minimalizovat provozní náklady, usnadňovat vývoj produktů a umožňovat rozsáhlou škálovatelnost.[2]

Potenciální negativy

Vysoká cena

I když náklady v posledních několika letech klesaly, výdaje na individuální vývoj mohou u základní AI stále dosahovat až 300 000 USD.[5] Malé podniky s nízkou kapitálovou investicí mohou mít potíže s získáváním finančních prostředků potřebných k využití AI.[5] U větších společností může být cena umělé inteligence vyšší v závislosti na tom, kolik umělé inteligence je do procesu zapojeno.[5] Vzhledem k vyšším nákladům se proveditelnost využití umělé inteligence stává výzvou pro mnoho společností. Náklady na využití AI však mohou být pro společnosti s příchodem softwaru umělé inteligence s otevřeným zdrojem levnější.

Omezené pracovní příležitosti

S příchodem roku budou pracovní příležitosti růst AI; některé úlohy však mohou být ztraceny, protože by je nahradila AI. Každá práce, která zahrnuje opakující se úkoly, je vystavena riziku, že bude nahrazena.[5] V roce 2017 Gartner předpokládalo se, že kvůli AI bude vytvořeno 500 000 pracovních míst, ale zároveň se předpokládalo, že kvůli tomu může dojít ke ztrátě až 900 000 pracovních míst.[5] Tato čísla platí pro pracovní místa pouze ve Spojených státech.[5]

Rozhodování o AI

AI je jen tak inteligentní jako jednotlivci zodpovědní za její počáteční programování.[5] V roce 2014 vedla situace aktivního střelce k tomu, že lidé volali Uber uniknout střelbě a okolí.[5] Místo toho, aby to uznal jako nebezpečnou situaci, algoritmus Uber použitý zaznamenal nárůst poptávky a zvýšil jeho ceny.[5] Tento typ situace může být nebezpečný v těžkém průmyslu, kde jedna chyba může stát životy nebo způsobit zranění.

Dopady na životní prostředí

Pouze 20 procent z elektronický odpad byl recyklován v roce 2016, přestože uzákonilo 67 zemí Právní předpisy o elektronickém odpadu.[4] Očekává se, že elektronický odpad v roce 2021 dosáhne 52,2 milionu tun.[4] Výroba digitální zařízení a další elektronika jde ruku v ruce AI rozvoj, který je připraven poškodit životní prostředí. V září 2015 německá automobilka Volkswagen byl svědkem mezinárodního skandálu.[6] The software v automobilech falešně aktivovaná regulace emisí z oxid dusíku plyny (NOx plyny), když procházeli vzorkovou zkouškou.[6] Jakmile byla auta na silnici, deaktivovala se regulace emisí a NOx emise vzrostly až 40krát.[6] NOx plyny jsou škodlivé, protože způsobují závažné zdravotní problémy, včetně dýchací problémy a astma.[6] Další studie ukázaly, že další emise by mohly způsobit více než 1200 předčasných úmrtí v Evropě a vést ke ztrátě produktivity v hodnotě 2,4 milionu USD.

AI vyškoleni v jednání s proměnnými prostředí mohou mít chybné algoritmy, které mohou potenciálně vést negativní dopady na životní prostředí.[6] Algoritmy vycvičené na zkreslená data přinesou zkreslené výsledky.[6] The COMPAS jedním z příkladů zkreslených údajů, které vedou k nespravedlivým výsledkům, je systém podpory soudních rozhodnutí.[6] Když stroje rozvíjejí schopnost učení a rozhodování, která není kódována programátorem, může být těžké chyby vysledovat a vidět.[6] Správa a kontrola procesů založených na AI jsou proto zásadní.

Účinky AI ve zpracovatelském průmyslu

Landing.ai, startup tvořený Andrew Ng, vyvinuté nástroje pro strojové vidění, které detekují mikroskopické vady produktů v rozlišeních daleko přesahujících lidské vidění. Nástroje pro strojové vidění používají a algoritmus strojového učení testováno na malém množství ukázkových obrázků. Počítač nejen „vidí“ chyby, ale také zpracovává informace a učí se z toho, co pozoruje.[7]

V roce 2014 Čína, Japonsko, Spojené státy, Korejská republika a Německo společně přispěli k 70 procentům celkového objemu prodeje robotů. V automobilový průmysl, odvětví s obzvláště vysokým stupněm automatizace, mělo Japonsko nejvyšší hustotu průmyslových robotů na světě - 1414 na 10 000 zaměstnanců.[8]

Generativní design je nový proces zrozený z umělé inteligence.[7] Návrháři nebo inženýři specifikují cíle návrhu (stejně jako materiálové parametry, výrobní metody a omezení nákladů) do generativního návrhového softwaru.[7] Tento software zkoumá všechny možné obměny pro proveditelné řešení a generuje konstrukční alternativy.[7] Software také používá strojové učení k testování a učení se z každé iterace k testování, které iterace fungují a které iterace selžou. Říká se, že si efektivně pronajme 50 000 počítačů [v cloudu] na hodinu.[7]

Umělá inteligence se v moderním světě postupně rozšířilo. AI osobní asistenti, jako Siri nebo Alexa, existují pro vojenské účely od roku 2003.[5]

Reference

  1. ^ A b C "Jak umělá inteligence může vyřešit průmyslové výzvy | SAP Analytics Cloud | Zdroje". MÍZA. 2017-02-07. Citováno 2019-04-03.
  2. ^ A b C d „Budoucnost umělé inteligence ve výrobním průmyslu“. www.plantautomation-technology.com. 2018-04-19. Citováno 2019-03-06.
  3. ^ A b C West, Jack Karsten a Darrell M. (2015-10-26). „Jak roboty, umělá inteligence a strojové učení ovlivní zaměstnanost a veřejnou politiku?“. Brookings. Citováno 2019-03-07.
  4. ^ A b C d Welle (www.dw.com), Deutsche. „Elektronický odpad dosahuje rekordních 45 milionů tun | DW | 13.12.2017“. DW.COM. Citováno 2019-04-26.
  5. ^ A b C d E F G h i j Ayres, Crystal. „16 kladů a záporů v oblasti umělé inteligence“. Vittana. Citováno 2019-04-18.
  6. ^ A b C d E F G h „When Software Rules: Rule of Law in the Age of Artificial Intelligence | Environmental Law Institute“. www.eli.org. 2018-02-15. Citováno 2019-04-26.
  7. ^ A b C d E Tým statistik. „Jak AI vytváří lepší výrobní proces“. Forbes. Citováno 2019-04-17.
  8. ^ Fitch, Robert; Butler, Zack (březen 2008). „Million Module March: Scalable Locomotion for Large Self-Reconfiguring Robots“. International Journal of Robotics Research. 27 (3–4): 331–343. doi:10.1177/0278364907085097. ISSN  0278-3649. S2CID  2278996.