在人工智能的發展歷史上,連接主義依靠模擬大腦神經遞質(Brain)和符號主義模擬人的思維與推理(Mind)來發展AI,似乎都遇到了問題,回到問題的起點,即,讓機器來學習-開啟了新的道路,才讓AI經歷寒冬,那么,這個時候,我們就要思考一個問題,機器學習人的什么?
“知識與經驗”,經常被提及,其中知識是已有的物理公式與化學方程,這些都是經歷了數百年積累的人類知識,但是,它也同樣來自大量的實踐實踐積累—它的顯著特征是顯性,可被用數學表達。這是一種很高級的思維方式,具有很強的可可解釋與可預測性,且在實現方面,算力要求低,20年前的芯片也可以用于處理這樣的任務。
但是,經驗,則是另一個方向,它無法用公式來描述,因為人經驗是一種非結構而又依賴直覺的判斷過程,而且人可以自組織學習,這是人相對于機器而言,比較強大的。機器的優勢在于“野蠻的算力”,存儲與不知疲倦的工作能力-只要電力供應穩定。
圖1 人的智能與人工智能應該形成互動
因此,就學習而言,機器學習實際上,是需要向人學習。記得去年參觀印刷廠,看到一臺進口膠印機,有一個功能就是調節水墨均衡,機器的產品拿到工作臺上,被掃描,然后師傅在調節這個水相墨相時,機器可以將其調節過程記錄,那么,這就是一個典型的學習過程。
在最近德國漢諾威展上,儀表同行談到了參與了SmartFactoryKL的測試線,正在進行一個稱為“Skill-Based Production”-這給我們一個啟示,Skill-這是誰的技巧?對于已有的產品成熟的生產來說,可以實現預設的生產變化,但是,對于新材料、新工藝、新產品,機器該怎么去進行最優參數的獲取?那么,它需要向人學習,人如何預設并調整參數,以獲得高品質的產品,這些需要機器與人來協作完成。
這個時候,我們發現“技師”-職業教育能夠培養大量的高素質技師也至關重要,因為,機器可以學習,但是,如果經驗豐富的技師可以讓機器快速的學習到好的經驗,而如果經驗弱的,機器只能很慢學習到低品質的產品生產過程。
機器學習過程也需要人的參與
有些朋友開玩笑,說現在的人工智能其實是“人工的”智能,這是有一定道理,就現階段而言,在整個機器學習的應用過程來說還是得要人的參與才行。
一個完整或典型的機器學習應用,如圖2所示,工業AI應用同樣如此,在這個過程中,包括數據的采集、濾波處理、特征提取、參數選擇、訓練方法的選擇、驗證,其實都是依賴于人給予機器指導。
圖2 機器學習的通用流程
就像特征提取,你數據量大,但與目標無關或弱相關,那么,你的數據量再大也無法得到有效的模型。另外,數據如果沒有被有效的濾波處理,就會得到非常低品質的數據,消耗資源,卻沒有達到良好的訓練效果。
當然了,相信隨著技術的進步,機器自動提取特征或者自動降維處理也是會降低人的工作量的。但是,這個也需要數據科學專家來對它進行設計呀!
沒有人的參與和幫助—想來機器也很迷茫啊!
人的智慧復合才能解決問題
我們經常講掌握Know-How,直觀的說,Know-How就是知道(Know)怎么作(How),但是,我們還得在這之前知道Know-Why-目的是什么,方向確定了才選方法。這才關注Know-How,如何去做這件事,還得知道Know-Who,誰更適合做這件事情。
圖3想回答一個問題,誰(Who)來做的問題,機器向人學習,而一個機器學習應用需要由多個人,或復合型的人來主持和協作團隊來完成。
圖3 機器學習多角色人的專業融合
對于算法,其實,機器學習的算法也有很多,用于來處理不同的任務,那么算法專家,就得清晰的明白每種機器學習方法的優點、缺點、適用的問題,以及在這個過程中,存在的潛在問題該如何處理,會遇到哪些常見問題。
而對于領域專家,尤其制造業里的各種復雜場景,印刷人家關注的是顏色、紙盒關注成型、機床加工的是金屬材料成型,每種材料的特點-否則,也不知道影響質量的因素有哪些?
技師-就是那些掌握經驗的人,畢竟現有的物理模型是有限的認知,且并非最優的,遇到新材料,新工藝,技師他就能有經驗怎么摸索很快就能把需要的工藝參數做好—這種來自直覺的東西,就是機器要去學習的。
產品經理-其實,工業里做事情,都得具有可復制性,如果現在AI應用都得Case by Case的項目形式,這個就特別消耗工程師資源,再說懂AI的工程師這么貴,不能復制的應用就是成本無法被稀釋,難以擴展就是問題,因此,產品經理,也得把這個AI應用給標準化,才能細水長流的賺錢。
項目管理-要很好的掌控開發項目過程的效率,品質,代碼的規范,不管你做什么,只要是干軟件活,這事也不能省,要不然就有可能遙遙無期,項目做不成-還不知道止損。
市場銷售-還得有效的了解客戶需求,高效溝通,考慮的不僅僅純技術因素,也要考慮行業的未來戰略,以及客戶之間的協同。
總之,人,各種人才是關鍵—技師,尤其容易被忽略。大談各種AI能帶來什么價值—這種套話在各種場合里的專家那里都能聽到,剛剛看了篇號稱機械行業數字化的,卻沒有談到任何一個具體機器行業,說的都是冠冕堂皇的話,忘記了現場有神明。
作者:宋華振