在人工智能的发展历史上,连接主义依靠模拟大脑神经递质(Brain)和符号主义模拟人的思维与推理(Mind)来发展AI,似乎都遇到了问题,回到问题的起点,即,让机器来学习-开启了新的道路,才让AI经历寒冬,那么,这个时候,我们就要思考一个问题,机器学习人的什么?
“知识与经验”,经常被提及,其中知识是已有的物理公式与化学方程,这些都是经历了数百年积累的人类知识,但是,它也同样来自大量的实践实践积累—它的显著特征是显性,可被用数学表达。这是一种很高级的思维方式,具有很强的可可解释与可预测性,且在实现方面,算力要求低,20年前的芯片也可以用于处理这样的任务。
但是,经验,则是另一个方向,它无法用公式来描述,因为人经验是一种非结构而又依赖直觉的判断过程,而且人可以自组织学习,这是人相对于机器而言,比较强大的。机器的优势在于“野蛮的算力”,存储与不知疲倦的工作能力-只要电力供应稳定。
图1 人的智能与人工智能应该形成互动
因此,就学习而言,机器学习实际上,是需要向人学习。记得去年参观印刷厂,看到一台进口胶印机,有一个功能就是调节水墨均衡,机器的产品拿到工作台上,被扫描,然后师傅在调节这个水相墨相时,机器可以将其调节过程记录,那么,这就是一个典型的学习过程。
在最近德国汉诺威展上,仪表同行谈到了参与了SmartFactoryKL的测试线,正在进行一个称为“Skill-Based Production”-这给我们一个启示,Skill-这是谁的技巧?对于已有的产品成熟的生产来说,可以实现预设的生产变化,但是,对于新材料、新工艺、新产品,机器该怎么去进行最优参数的获取?那么,它需要向人学习,人如何预设并调整参数,以获得高品质的产品,这些需要机器与人来协作完成。
这个时候,我们发现“技师”-职业教育能够培养大量的高素质技师也至关重要,因为,机器可以学习,但是,如果经验丰富的技师可以让机器快速的学习到好的经验,而如果经验弱的,机器只能很慢学习到低品质的产品生产过程。
机器学习过程也需要人的参与
有些朋友开玩笑,说现在的人工智能其实是“人工的”智能,这是有一定道理,就现阶段而言,在整个机器学习的应用过程来说还是得要人的参与才行。
一个完整或典型的机器学习应用,如图2所示,工业AI应用同样如此,在这个过程中,包括数据的采集、滤波处理、特征提取、参数选择、训练方法的选择、验证,其实都是依赖于人给予机器指导。
图2 机器学习的通用流程
就像特征提取,你数据量大,但与目标无关或弱相关,那么,你的数据量再大也无法得到有效的模型。另外,数据如果没有被有效的滤波处理,就会得到非常低品质的数据,消耗资源,却没有达到良好的训练效果。
当然了,相信随着技术的进步,机器自动提取特征或者自动降维处理也是会降低人的工作量的。但是,这个也需要数据科学专家来对它进行设计呀!
没有人的参与和帮助—想来机器也很迷茫啊!
人的智慧复合才能解决问题
我们经常讲掌握Know-How,直观的说,Know-How就是知道(Know)怎么作(How),但是,我们还得在这之前知道Know-Why-目的是什么,方向确定了才选方法。这才关注Know-How,如何去做这件事,还得知道Know-Who,谁更适合做这件事情。
图3想回答一个问题,谁(Who)来做的问题,机器向人学习,而一个机器学习应用需要由多个人,或复合型的人来主持和协作团队来完成。
图3 机器学习多角色人的专业融合
对于算法,其实,机器学习的算法也有很多,用于来处理不同的任务,那么算法专家,就得清晰的明白每种机器学习方法的优点、缺点、适用的问题,以及在这个过程中,存在的潜在问题该如何处理,会遇到哪些常见问题。
而对于领域专家,尤其制造业里的各种复杂场景,印刷人家关注的是颜色、纸盒关注成型、机床加工的是金属材料成型,每种材料的特点-否则,也不知道影响质量的因素有哪些?
技师-就是那些掌握经验的人,毕竟现有的物理模型是有限的认知,且并非最优的,遇到新材料,新工艺,技师他就能有经验怎么摸索很快就能把需要的工艺参数做好—这种来自直觉的东西,就是机器要去学习的。
产品经理-其实,工业里做事情,都得具有可复制性,如果现在AI应用都得Case by Case的项目形式,这个就特别消耗工程师资源,再说懂AI的工程师这么贵,不能复制的应用就是成本无法被稀释,难以扩展就是问题,因此,产品经理,也得把这个AI应用给标准化,才能细水长流的赚钱。
项目管理-要很好的掌控开发项目过程的效率,品质,代码的规范,不管你做什么,只要是干软件活,这事也不能省,要不然就有可能遥遥无期,项目做不成-还不知道止损。
市场销售-还得有效的了解客户需求,高效沟通,考虑的不仅仅纯技术因素,也要考虑行业的未来战略,以及客户之间的协同。
总之,人,各种人才是关键—技师,尤其容易被忽略。大谈各种AI能带来什么价值—这种套话在各种场合里的专家那里都能听到,刚刚看了篇号称机械行业数字化的,却没有谈到任何一个具体机器行业,说的都是冠冕堂皇的话,忘记了现场有神明。
作者:宋华振