1月9日下午,在中国科技会堂会议区一层B105会议室举行了第十三届科学家教育家企业家论坛之科学家与企业家论坛。中国未来研究会常务理事、院士智谷专家委员会主任戚祖荣主持论坛。
中国科学院院士、国际欧亚科学院院士陈润生;中国科学院院士,控制理论与控制工程专家,中国空间技术研究院技术顾问,中国航天科技集团有限公司科技委顾问吴宏鑫;中国科学院院士,国际欧亚科学院院士,国际著名遥感科学家童庆禧;中国科学院院士,发展中国家科学院院士,中国科学院化学研究所研究员韩布兴等,分别做了题为《人工智能大模型》、《智能自主控制方法和应用》、《高光谱遥感发展》、《绿色化学与碳中和》的专题报告。
陈润生院士在报告中说,人工智能特别是大模型帮助我们太多的事。我们讲人工智能往往讲人工智能在哪个方面的应用,我们把这些应用就说成人工智能。比如说人工智能建立的系统会下棋,围棋的九段棋手都下不过。人工智能帮助预测生物大分子结构,一股脑的把现在人类的所有蛋白质结构都预测完了。人工智能能够帮助医生去看影像学的片子,看得比专家还准。
人工智能就是模仿高等生物的脑子构造的一个系统。两位诺贝尔奖,一个构造了系统,一个构造了算法,奠定了人工智能的基础。然后用这系统去下棋,去预测蛋白质的结构,都取得了成功。人工智能能下棋的那个系统能不能预测生物大分子结构呢?能不能去看医学影像呢?发现不行。能够看医生影像的这个系统会不会下棋呢?也不会。所以人工智能专家就想能不能建一个系统,缔造一个人工智能的平台。人工智能大模型是在人工智能的基础上综合了各种人工智能建立起来的平台,这个平台把人工智能的各种应用集成在一起。这个平台集成了人类的知识,集成了人工智能的方法。所以人工智能就给人们提供了一个新的工具,它是典型的新的生产力。
大家知道,每个人的成长是读着用自然语言写成的小学课本,用自然语言写成的中学课本,用自然语言写成的大学课本,然后你知识增加了,你成长了。我们过去老在说要查这个数据库那个数据库。大模型是最大的数据库,什么都知道,你还查什么。计算机把所有人类知识都积累起来了,这是多么好的知识集成,多么好的服务方式。加州理工大学把所有人类6万多个数学公式全部做成大模型,然后用这个大模型去证明新的数学定理。自然科学领域里第一个被消灭的就是数学,因为数学都是从定理推定理的,大模型把人类定理都掌握了,用数学家干什么,所以数学是第一个被大模型取代的自然科学领域。
国际上第一个大模型出现GPT系列,短短的四五年时间已经风靡全球,成为大家人人皆知的重要工具。三年前数据刚开始的时候,我们跟美国差不多,现在硬件有很大差距,英伟达的芯片一代一代的发展,我们现在硬件有明显的滞后。但是,我们的软件系统差的不是太多,这个领域国际上中美两国还是遥遥领先的。
大模型发展到今天,一条路是你自己拿出钱来造一个大模型,不仅可以自己用而且可以为别人服务,也可以投入到商业市场。可以把大模型作为知识库,在相应的平台上申请账户,但是没有任何知识产权,不能依托他来做某些创新的工作,就是一个简单的互联网用户。还有就是用很少的钱,又具有国际水平,把自己的知识、独到的发现、自己的专利嫁接起来。既为自己应用也提供给别人使用的一种模型,我们叫行业大模型或者叫专业大模型,也叫垂直大模型。垂直大模型在当前是既能从事大模型研究,又能为自己服务,同时资源又不是很大的一种工作方式。
大家知道,大模型大到一定程度以后会出现一些新的现象,这些新的现象我们用一些词来表示,叫涌现叫顿悟叫幻觉。所谓的涌现大模型大到一定程度,人工脑子复杂到一定程度以后会出现涌现现象,涌现现象是什么?是大模型会给你新的答案,这个答案是你所有教授书里教给他的知识里没有的。换句话说,他产生了新的知识,跟人类掌握的所有的理论都不矛盾。所以大模型引起社会深刻震惊的是大模型出现了新的智能,这就导致了一个深刻的社会问题,就是人工智能能否超过人类智能?什么时候超过?超过以后怎么办?
三个月之前英伟达开全球发布会,英伟达在做芯片,老总黄仁勋在大会上出场9个人形机器人,不是我们过去的机器人,是用传感器来驱动,每个机器人带一个人工智能的脑子。换句话说是人工智能大模型驱动,这是真实的存在,所以如果人工智能超过人类智能,那么这些人形机器人的智慧就可以和人的智慧相比拟。那就带来了深刻的社会问题,它超过人以后怎么办,这是人们深刻争论的东西。
吴宏鑫院士在报告中说,技术人工智能历经了70年的研究发展,取得了很大进展。特别是近十年来,人们热情推动和发展人工智能技术,各个方面都取得了非常特殊的成就。所谓智能自主功能就在系统中引入人工智能技术,使系统在制作完全或者复合参与下,达到自主和办理能力的目的,是以智能控制手段、视频智能系统自主功能、空间系统智能自主功能。往往智能控制除了研究各种新的控制算法之外,它必须从功能系统提供研究时代的系列方法。
智能控制系统具备人能力的基础,要用手头等多种设计机构作为智能控制系统。要实现多模样多功能高性能技术,必须具备多适应机构协同能力,以满足不同的需求。自然自主控制的模式和业务,深空深海探测、自然制造、智能机器人等领域,发展需要很迫切,要求控制系统具备在复杂而且不确定环境下自主运行和强行的高性能控制能力传统控制。机遇到了,研制智能控制是自动控制发展的必然趋势,解决传统控制方法难以解决的难题,提高社会生产效率、生产质量,提高人们工作舒适度和安全,提高人民的生活质量。这是发展智能控制系统的目的。
在国际上,美国等20世纪80年代开始制定了一系列实施研究的政策,明确要推行无人机参加战争等。一方面尽可能控制及防止系统出现故障,另一方面控制模型有不同阶段不同状态。根据业务不同,采取普通性的科技管理和控制,及主要指挥性承担重任务的规划分层管理和实战技术,重点组织系统状态调整,设备分水膨胀逻辑推理和支持,并且物质协调。组织各种控制材料以及各种故障的分水处理,建立特色模型。正在扩大而且有不确定性特性,为实现高目标高性能要求的工作,利用已有的控制力量和人工智能及智能功能行为的结合,建立不同特性的不同控制性能。要求的特色模型通过理性改进,确定设计具有专业性能和达到目标要求的智能系统。
控制器具有建设性,能评估并采取修改控制器结构的强制能力。根据不同情况考虑如下的指挥部,建立信息获取与处理的指挥部,建立开展模型信息指挥部,建立评估和预测运行机构的指挥部,建立一切建设学习的指挥部。暂停修改控制器系统和参数器,分析合理设计趋势算法方法,基于联合运行代言的智能自助控制方法与其他人模型的智能。利用影响我们的特征和运动关系进行分析,推出不断增大的基础,是根据系统运行状态拓展的分析,确定工程多次性部件系统的基础,也是整个部件的特点。所以在系统提取特点方法和在不同系统的特点提取是一个共同的品质基础。
在智能控制中,促进智能在自主导航方面,基于传统技术敏感期和性能体现提升在控制期方面,建立特效模型设计制度修改控制区。实现环境分子的自身控制等超级智能控制,也设立高技术高机动的控制。
童庆禧院士在报告中说,我们可能是为遥感或者是通天距离上不接触所观测的物体来通过电磁波这一载体,感知它的形状。我们通过飞机无人机特别是卫星包括地球,首先是关于电磁波,大家都很清楚,我们周围出现电磁波包括我们的手机电磁波的通信。但是我们说电磁波只有中间非常小的一半,距一般电磁波的范围,电子波非常的宽泛。
我们讲的遥感,大家用到开车的话一定得打开导航。这些地图是从哪来的?通过卫星观测或者被航空观测以后把它变成的,摄影出来不接触物体的一种感知手段。车辆主要是对地球各种物体包括房屋道路的几何形状大小定量,车辆遥感要了解物体的本质,通过地球物理量,特别是光谱辐射量来进行测量。无人机可以飞到几百米大概一两公里,可以用邻近空间的浮空器。大多数的遥感卫星大概都是在500公里到七八百公里这个范围。
红外感知就是能感知它的温度,咱们新冠病毒的时候戴口罩期间整天到处去测量温度。所以测量温度大部分都是非成像的,但是也有成像的,都属于遥感。遥感中间很重要的是光学遥感的发展,最早一个黑白照片变成彩色摄影,逐渐升华。高光普遥感主要感觉就是在我们所认知的的电磁波的范围之内,我们把它分成非常多的段,通过影像把一个单向圆或者一个相连组变成一个光谱。五花八门这种光谱通过识别我们要找的研究真相。
上个世纪80年代90年代,大概最重要的是航空高光头发展,不管是美国还是欧洲。我们中国做了大量的研究工作,发展了咱们自己的高光头遥感技术。进入21世纪以后,航天的高光度开始大量的发展,天宫无边飞行器在风云三号气象卫星或者在嫦娥,我们到月球都用了咱们中国的全开始高光谱技术。相当重要的就是我们国家中产级规划中间16个重大颁奖之一,叫做高分辨率对比观测。我们国家在航天高光谱的发展方面也走入国际先进行列。
中国的地质调查局在高空部遥感调查的范围达到了2,0002万多平方公里,由于有了遥感影像的指引和光谱分析,我们可以更有目标的来找到金矿铜矿等等。大概在80年代后期到90年代,我们大部分跟国外合作,基本上都是国外的先进技术。但是在高光度遥感方面,不管是澳大利亚还是日本,我们合作都是用我们的高光度遥感。
我们可以通过抛光表感进行拓展,有效的来检测水的残留物。比如说,农药的残留物和我们的食品安全。至于我们可以检测各种农作物的品质,比如小麦和稻米的蛋白质,淀粉的纤维素的含量。中国有好的画,包括唐卡之类都是用的矿物颜料。这些这些颜料都是矿物的,我们可以把它分开。我们到月球包括到火星、其他行星上去,我们依靠的很重要的一条,用高光火技术特别是现在的人工智能大数据预算。
韩布兴院士在报告中说,我们日常生活和工业生产中有千千万万个新的物质,我们利用100多个元素能制造出千千万万个物质和材料,来满足人类的需求。在整个人类社会的发展中,化学具有不可替代的作用。传统的化学化工过程造成严重的污染和浪费,如何实现化学工业能源工业的可持续发展,这是摆在我们面前非常重要非常艰巨的任务。
人体本身18%左右是碳,没有碳就没有我们人类自身,我们的衣食住行,穿的吃的用的都离不开碳。碳对我们人类来讲不可缺少,从资源角度来讲,两大类碳资源,一个是不可再生碳资源,主要包括煤、石油、天然气。一个是可再生碳资源,包括生物质二氧化碳。两大类碳资源对我们人类不可缺少,人类千方百计用这种可再生能源、清洁能源来代替化石能源。现在全球范围内仍然有82%左右的能源是化石能源,我们中国大约83%左右,和国际平均水平相当,也就是说我们绝大部分用的能源现在还是化石能源。
不光是中国,其他国家对碳中和碳达峰也非常重视。欧洲在上世纪已经达到了峰值。人类必然要找到可再生清洁能源来代替污染比较严重、排放量比较大的化学能源。二氧化碳对我们人类来讲不可缺少,如果大气中没有二氧化碳,没有它本身带来的温水效应,那么地球的平均温度大约降到—17℃左右。我们在利用化石能源之前,大气中二氧化碳浓度一直是平稳的,280MM左右。也就是说,太阳能、水和二氧化碳,通过光合作用,得到植物。农业革命之后我们利用了大量的化石能源,大气中二氧化碳浓度急剧增加,超过了420PM,还在增加。过量的二氧化碳排放之后,就会导致一系列生态环境问题,现在全世界都非常重视,这个原因就是没有不行。
如何高效的开发加工利用和循环利用碳这样的问题,就是尽量去高效的利用它,把它的循环利用,把碳的排放降到最低。现在国内外都非常重视,从资源应用的角度如何实现。在以化石能源为主的时代,我们如何利用高效清洁的类型实际对减排来讲非常重要。因为它的比例很大,效率如果提高10%,相当于我们减排百分之8点。二氧化碳排到大气中,我们把它收集起来循环利用,利用可再生能源把它变成燃料的话,也是一种循环。我们利用太阳能的一种方式就二氧化碳和水,它变成生物质,利用它以后就排到大气中,实际上利用生物质本身就是一个碳循环的过程。化石能源的利用,二氧化碳的循环利用和生物质的利用都非常的重要。
人类每年由于化石能源利用净排放大约360亿吨,国家每年排放大约100亿吨。其实我们国家碳排放占全球大约1/3左右,是世界上目前年排放量最大的国家。二氧化碳本身是一个无毒无害可再生的碳资源,如果我们利用氢气最轻,用现在的太阳能和光能这个太阳能,把它转成重要燃料、化学品,可以实现循环利用。也就是说二氧化碳如何利用光电热这种催化,和不同方法之间的协同催化,把它变成重要的化学品燃料和材料,这是国际上非常重视的一个问题。
习主席在联合国大会上向世界做出承诺,到2030年二氧化碳的排放达到峰值,我们是一个发展中国家,目前年排放量比任何一个国家都大,因为发展阶段不同,发达国家他们事先排放的很多。我们那时候排放的很少,在发展过程中是以化学为主的一个时代,利用能源就意味着排放。我们国家30年之前要看排放,粗略预算,我们国家的排放量可能到106亿吨到110亿吨左右。
如何实现绿色发展,这是我们一项非常长期的任务,我们国家绿色化高端化非常重要。我们国家绿色化比任何一个国家都重要,因为我们国家能源这个资源比较短缺。把所有原料都变成产品吃干净,正好符合国家人均资源非常贫乏的特性。还有高端化的问题,我们有完备的农业体系,但是我们国家是大国,很难说是一个强国。因为有很多重要的高端的化学品材料现在还做不了,还做所谓卡脖子材料化学品。高端化绿色化、智能化,这是我们国家在化学化工领域急需发展的。
(根据视频录音整理)
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