“智慧海洋建設,事關重大戰略,事關國家利益,事關長遠建設,是實現我國海洋強國戰略的需要”。中國工程院院士、國家海洋局第二海洋所研究員潘德爐院士近日在“2017中科曙光智能峰會”上,強調了智慧海洋建設的重要性。
什么是智慧海洋?人工智能在智慧海洋中的具體作用有哪些?如何推動人工智能在智慧海洋建設中的應用?聆聽潘德爐院士對智慧海洋的深度思考。(根據潘德爐院士演講速記做了遵照原意的部分修改)
話題1智慧海洋是信息與物理融合的海洋智能化技術革命4.0
先講三個案例。小學地理老師教的幾句話我現在還記得:海洋是生命之源,海洋是風雨調劑器,海洋是國防的屏障。最后老師還講“啊,海洋多美啊!”然而今天的海洋并沒有那么美了,沿海的海洋污染、生態環境惡化、生態功能減弱,這些問題越來越嚴重。
再來講一個案例。印度尼西亞第二大島嶼“蘇門答臘島”是一個旅游的好地方。但是2004年12月26日發生了8.7級地震并引發海嘯,造成了30多萬人死亡或失蹤,近千萬人淪為難民,其中印尼就有近17萬人死亡或失蹤。
再來看一個例子,1963年4月10日,美國長尾鯊號核潛艇在馬薩諸塞州海岸線350千米外突然沉沒,艇上129人無一生還。2014年7月31日解放軍372潛艇快速墜向深海懸崖,8分鐘內,潛艇總計下沉約296.6米,差點兒艇毀人亡。“海底懸崖”、“海洋內波”現象可令潛艇毫無預警、突然下沉。
以上三個例子說明什么問題?老師教給我們的海洋是漫長的海岸線、碧綠的海洋以及在海洋中油綠的海藻,然而它只是一個空間組合的概念。但是,如今海洋構成元素日益劇增,其概念必須要加上在海洋載體中認知海洋、經略海洋的種種人類活動的總和。所以現在海洋的概念是物理+人類活動的巨系統,也就是潘云鶴院長指出的P+H,即要把物理空間跟人類結合到一起。
前面講的困惑都是哪里來的?為什么人類對這些突然來的困惑束手無策?這多源于對海洋這個巨系統的認知不清,因此習主席提出了“關心海洋、認識海洋、經略海洋”的理念。美國海軍學院院長、海軍戰略理論家馬漢曾經指出:“所有大國興衰,其決定因素都在于是否擁有強大的海權,能否控制海洋。”一個國家強不強,除了有航母,有好的潛艇,還包括三個標準:一是國民關心海洋的程度有多高;二是科學認知海洋的水平有多深;三是國家經略海洋的能力有多大。要實現以上三點的突破是什么?以信息主導、體系建設智慧海洋是實現我國海洋強國戰略的長遠抓手。
2015年下半年我參加過中南海的幾次會,后來中共中央辦公廳向國務院報告的時候,中辦的副主任晚上打電話給我說“各個部門都要以文件為準,專家的意見很多,潘院士,您講的意見比較有代表性,我們想直接把你的話報告上去。”這個報告當中的內容,就是在中央的報告當中講過的。
“智慧海洋建設,事關重大戰略,事關國家利益,事關長遠建設,是實現我國海洋強國戰略的需要”。因此,建好智慧海洋的標準就是能不能成為國民關心海洋程度的共享器、科學認知海洋水平的提升器、國家經略海洋能力的倍增器。
話題2人工智能是實現智能化海洋技術革命的核心技術
第一次產業革命中蒸汽機使人類進入了機械化,第二次產業革命電機和化工使人類進入了電氣化,第三次產業革命數字和電子使人類進入數字化,現在是第四次產業革命“知識革命”,信息與物理融合技術使人類進入智能化。智能化就是走向新時代的重要內容。
海洋信息化深入發展,從數字海洋到透明海洋,還有現在的智慧海洋,這三者之間是怎樣的關系呢?數字海洋就是由數字表達海洋。透明海洋是從數字信息中認識海洋。現在讓信息變成知識來服務海洋,這就是智慧海洋。
什么叫智慧?智慧是解決實際問題的高超思維能力。對于海洋的人工智能,還要加上一條,就是怎么能夠發現海洋這個巨系統的規律。所以要加上“發現”兩個字,這樣就難上加難。
智慧海洋的工作包括海洋裝備的環節、人為活動、海洋環境、管理主體。人為活動,也就是提出的資源開發活動以及空間管控的活動,這還要跟海洋的管理主體相關。以前不清楚,以為海洋局就管海洋,不是這樣的,國務院里面帶“海”字號的有16個部委(包括央企),所以要包括管理主體。另外要把這四大部分的信息悟透。
智慧海洋是信息與物理融合的海洋智能化技術革命4.0,是經略海洋的神經系統和我國海洋強國建設實施的長遠戰略抓手。信息化深入下的海洋智能化技術革命,是中國在智慧海洋實施過程中必須高舉的定位,這通過了很多輪次的咨詢,涉及方方面面涉海單位討論的意見。
因此,智慧海洋工業革命是引導技術革命4.0版的海洋信息基礎能力建設工程,是跟基礎設施建設相提并論的實施計劃,正如十三五、十四五、十五五一樣的步驟,亦如航天衛星、登月一樣的節奏,主要包括兩個方面的內容:第一是海洋信息智能化的基礎設施建設,第二是核心智能科技的創新研發。
從智慧海洋工程建設定位可見,人工智能技術是智慧海洋建設的核心技術。從整個工程體系來看,深度融合海洋環境、海洋裝備、管理主體、人為活動四大板塊信息互聯互通,我把它的建設內容歸類為四大能力:感知網、通信網、人工智能平臺和應用群。
從智慧海洋信息流“數字—信息—知識—智慧”的過程來看,人工智能技術是人類智慧挖掘的基礎技術。
智慧海洋是我國經略海洋的神經系統建設工程。智慧海洋建設工程主要是基于海洋的綜合感知、互聯網的實時傳輸、大數據云計算分析的知識挖掘等三大技術的4.0版IOS,來實現海洋四大板塊信息的互聯互通、融合共享、智能挖掘和智慧應用的神經系統。所以,從智慧海洋建設的作用來看,人工智能是國家治理海洋神經系統的關鍵技術。
因此,智慧海洋工程建設的智能需求包括四個智能:智能信息采集、智能信息傳輸、智能信息處理、智能信息服務。從這四大需求來看,人工智能是實現智能化海洋技術革命的核心技術。
智慧海洋工程建設應用的需求,即信息透徹感知、通信泛在隨行、服務智能便捷,這是智慧海洋建設需要人工智能的技術支撐。智慧海洋的作用,就是希望它能成為認知海洋的千里眼、開發海洋的活地圖、勘定海洋的紅綠燈。人工智能在智慧海洋中的具體作用是應用群的基礎、中心處理平臺的根基、傳輸網的載體、感知網的目標,所以核心信息裝備的開發技術就是人工智能。
話題3政府統籌、社會廣泛參與是發展我國海洋人工智能技術的必由之路
開展人工智能的研究,要先瞄準智慧海洋建設的現狀和問題。人工智能下海的空間是很大的,智慧海洋建設目前存在四個問題:缺乏全局戰略性頂層設計,自主獲取信息能力嚴重不足,“信息孤島”現象嚴重,核心信息裝備研發能力不足。基于以上分析,我對如何推動人工智能在智慧海洋中的應用,有四個建議。建議之一:以軍民融合智慧海洋建設戰略需求牽引,以智能為突破點,厘清人工智能的內涵和頂層設計。不能用過去那套老的技術,靠國外的技術來建設智慧海洋。這是我國海洋人工智能技術發展的前提。
建議之二:瞄準全球海洋立體觀測網建設中的人工智能技術研發,解決連續信息時空流,這是重中之重。在智慧海洋體系的建設當中,全球立體智能觀測技術是一個瓶頸。
建議之三:瞄準海洋人工智能處理平臺的建設,解決人工智能之知識挖掘是關鍵所在。海洋的人工智能,最后還要加上“發現”兩個字。在搞人工智能的時候能不能建立一個平臺,在這個平臺上能夠實現自我傳輸,發現海洋的現象和規律,實時進行預報和預警。所以海洋人工智能智能處理技術是第二個重中之重的建設。這里特別要提到,發展海洋人工智能的數模和預警預報系統,十分鐘就可以避免很多人的死亡。
建議之四:瞄準大數據獲取和處理開展人工智能顛覆性技術研究和核心裝備研發,是我國海洋人工智能發展的重中之重。核心裝備包括立體觀測網、空基裝備、水面裝備、水下裝備、海床基裝備、岸基裝備等等。空基裝備集中在靜止衛星和激光衛星上,水中裝備包括水下滑翔器和深海潛艇。
建議之五:政府統籌,社會廣泛參加,政、產、學、研相結合是人工智能建設的必由之路。政府統籌需求,包括長期和近期的統籌、資源統籌、服務統籌。社會廣泛參加,要挖掘國企潛力,發揮民企作用。海洋人工智能中心的組建,一定要在政府、產業、企業、學校大院大所結合統籌下進行。
我的講演主要講了三個事兒。第一,智慧海洋是海洋智能化技術革命4.0版,是經略海洋的神經系統,也是對海洋起到治理作用的關鍵技術。第二,人工智能是智慧海洋建設的核心支撐技術。第三,頂層研發設計、全球立體網、人工智能平臺、政府統籌和社會廣泛參與是我國海洋人工智能技術發展之路。
(審核編輯: 智匯小新)
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