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人工智能将融合、推动科学仪器的发展,是大势所趋

将跨越技术的“鸿沟”


  来源: 农科院蒋士强 时间:2019-06-05 编辑:马致远
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在回顾人工智能在分析测试技术中的应用时,非常贴近的实例,是早在上世纪末的近红外分析测试技术的突破,国外以Karl Norris博士、国内以陆婉珍院士、严衍禄教授等为代表的学者们,就建立了近红外光谱模型分析、人工神经网络模型算法等技术、以及用标样校正(训练)图谱模型的技术。1998年湖南大学许亚兰发表论文,提出了模糊智能仪器这一新构想,针对这一构想,论文从其原理入手介绍了模糊智能仪器的相关基础理论——模糊数学与人工智能,其次在传统微机化仪器的基础上设计了模糊智能仪器。2004年由南开大学出版了裴雷著的《科学仪器软件平台研发——人工智能软件包开发》,提出以软件为关键技术的通用平台上,可以很方便地改变软件配置来适应不同的需要,功能更加灵活、强大,更适合科学研究和创新的需要,建立中国自己的科学仪器通用软件平台,可带动我国分析仪器水平的提高,是我国分析仪器产业实现跳跃式发展的一次难得的机遇。中科院化工冶金所、中国科技大学、湖南大学的石乐明、张懋森、李志良的论文中指出:专家系统在分析化学中的一些应用,例如谱图解析,分析方法与分离路线的设计与优化,分析仪器工作参数的优化以及故障的诊断等。2010年11月1日,在化学_自然科学_专业资料中,发布了“分析化学中的应用”一文提出: 知识系统、知识工程已成为人工智能应用最显著新技术。2015年9月12日,在能源_工程科技_专业资料中,发布了“人工智能技术在分析化学中的应用技术”一文。2016年12月31日中国科学院化工冶金研究所李晓霞等发表论文,报导建立了HIN(chemical information network)。其实国内外生产的大型、专用型的光谱仪、色谱仪、质谱仪、波谱仪、基因导入仪、基因测序仪、蛋白质纯化系统、细胞融合仪、电泳仪、病毒免疫荧光分析仪、层析仪、生化分析仪和各种联用仪以及大型样品自动处理设备等,都渗入部分初级人工智能,确切地说都有一定基础和苗头,只是有待于逐步完善。


(四) 从以上案例所述,可得出一个规律

即有强力的应用人工智能科技的需求,而且开发应用者、实施者对人工智能有足够的认知,二者碰撞即能产岀鲜艳的火花。为此我建议在科学仪器与分析测试的学界与业界,宜先行有关人工智能的科普。对学界、业界领军机构、人士、决策者,都有良好的科技学术基础,对类似以上列举的二本著作,肯定能熟读而有启迪的。新的科学技术的创新和应用不是炒岀来的,也不是抄岀来,更不是吹岀来的,是学者和业界同心合用探索、啃岀来的。


(五)  “头雁效应”

依据众多人工智能的著名院士、学者论述,我感悟人工智能与科学仪器和分析测试有着一些相似性,但因学科和产业的层次、目标、定位、历经和发展速度的不同,又有巨大差异。科仪和测试技术应该充分借助于人工智能的巨大驱动力和利用以下相似性:人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学;目前用的办法就是我们现在说的神经网络或者准符号模型等;目的是研制出具有类人智能的智能机器,表现形式是会图像识别……,会人机对话……,会自动运行……,会思考、证明、诊断……,会学习……,会表示认知结果……。鉴于人工智能总体发展水平当前仍处于起步阶段,专用人工智能取得突破性进展,由于应用背景需求明确、领域知识积累深厚、建模计算简单可行,(任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单)因此形成了人工智能领域的单点突破,如图像检测分析……,都建立在数据的基础上,都涉及众多学科,是多学科交叉、实践性很强的综合性学科。差异是人工智能更深,涉及到当今和未来的科技、产业乃至于社会变革。更新、是近60年来兴起的。更大、是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。更神的是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术,具有溢出带动性很强的“头雁”效应。而仪器与测试是原系古老庙小、时显神灵;更通俗的比喻是:后者古老的小庙、小神,既需依靠大神、大庙,也宜发挥庙小有神灵的特点,我很赞赏将人工智能科技,逐步渗透、融合于科仪和测试的机理、构思、设计、研发之中,并在实施中与精细工匠精神相结合,推动科仪和测试技术发展,甚至颠覆其面貌。


(六) 科仪和测试技术也应走人工智能应用上的细分工与专用化之路

如会下棋的人工智能机器人,决不能用于自动驾驶车辆……,当今高档的科仪和测试技术系统,越做越大、越复杂,有利于生产厂家赚钱,而买家只用其中部分功能,科仪和测试技术设备中逐步引入人工智能机器人技术,必能使科仪和测试技术设备走向细分工和专用化,硬件可能更简化,研发出各种新型传感器,当今庞大的科学仪器可能变成各种专用的传感部件,科仪将更灵敏、更小巧,测试分析将更具智能化,其实,万能的仪器设备都是假的。例如就食品安全检测而言,就应开发出检测某类、某种,甚至特定有害组份的人工智能机器人,其硬件将更精而少,而更神通,轻便和价廉。


关键词:仪器仪表 测试测量 人工智能    浏览量:5008

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