圖:韓大匡院士(中)與本文作者劉文嶺在聯(lián)合培養(yǎng)博士后出站時的工作照
人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應用的一門新的技術(shù)學科。人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫AI,這個詞匯最初是在1956年Dartmouth學會上提出的,它的發(fā)展經(jīng)歷了四個主要發(fā)展階段。1950-1960年代是起步階段,開啟了“智能化”的探索之路,該階段學科融合性較低,智能來自推理;1970-1980年代為初步應用階段,計算機專家提出知識工程概念,推動產(chǎn)品化專家系統(tǒng)的形成與發(fā)展,智能來自專家,發(fā)展了各行各業(yè)的專家系統(tǒng);1990-2000年代計算機處理能力大大增強,借助計算機技術(shù)的發(fā)展,人工智能迎來了集成發(fā)展階段,智能來自本能和強大的計算能力,工業(yè)機器人由此誕生,并得以廣泛應用;2010年代,人工智能進入高速發(fā)展新階段,谷歌是這一時期的領(lǐng)頭羊,智能來自大數(shù)據(jù)+機器學習。
近年來,伴隨著計算機軟硬件技術(shù)的升級,并行計算、云計算的實現(xiàn),大數(shù)據(jù)與機器學習得以迅猛發(fā)展,為人工智能的研究與應用再一次掀起了新的浪潮。
當前新一代人工智能發(fā)展強勁,其主要原因是它的“智能”來自于大數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)提升了人工智能的智慧。人工智能的“大腦”——計算機程序的聰明程度取決于對知識的學習,學習的樣本足夠多,數(shù)據(jù)量足夠大,才能獲得足夠的知識。為此,大的樣本數(shù)據(jù),也就是大數(shù)據(jù),決定了人工智能的智能水平。只有在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,訓練出來的人工智能程序,才是智慧的、聰明的,F(xiàn)今社會每天產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)浪潮的推動下,如何挖掘和利用隱含在大數(shù)據(jù)中的有用信息,人工智能把握住了大數(shù)據(jù)發(fā)展的機遇。在人們對谷歌的人機大戰(zhàn)機器人AlphaGo不斷勝利的贊嘆與歡呼聲中,大數(shù)據(jù)環(huán)境下的機器學習閃亮登場,人工智能的研究和應用再次掀起了新的高潮。
在這一次新的科技浪潮中,站在潮頭的是機器學習領(lǐng)域的“新人”——深度學習,人們相信深度學習將帶領(lǐng)我們進入通用AI的時代,科技創(chuàng)新與應用將從互聯(lián)網(wǎng)+,發(fā)展到AI+。當前,人工智能在通用領(lǐng)域的應用,從智能交通,到無人駕駛汽車,再到智慧城市、智慧油田,人工智能已經(jīng)在眾多的領(lǐng)域掀起了變革的巨浪。
據(jù)美國咨詢公司Research and Markets報告預測,在石油和天然氣領(lǐng)域,人工智能市場預計到2022年將達到28.5億美元。
國際石油巨頭們早已加入AI的世界。英國石油公司BP對利用人工智能來尋找新資源越來越感興趣,已經(jīng)購買了為太空探索開發(fā)的人工智能技術(shù)來尋找更多的資源。美國最大的獨立石油生產(chǎn)商Pioneer Natural Resources也表示計劃在鉆井作業(yè)中引入人工智能技術(shù)來增加鉆井成功率。意大利最大的石油天然氣公司埃尼(Eni)宣布,該公司已經(jīng)開始運營一臺新的超級計算機,將提高地震成像和地質(zhì)建模的準確性。法國石油巨頭Total與科技巨頭谷歌和微軟洽談,開發(fā)能源領(lǐng)域的定制人工智能(AI),探索復雜的算法如何應用于石油和天然氣領(lǐng)域。
目前,國內(nèi)外大數(shù)據(jù)在油氣領(lǐng)域的應用均尚處于起步階段,國內(nèi)的研究尚不夠深入和系統(tǒng)。為了迎接大數(shù)據(jù)與人工智能科技浪潮,促進石油勘探開發(fā)技術(shù)升級換代,以著名油田開發(fā)專家、中國工程院院士韓大匡為項目負責人的中國石油集團科學技術(shù)研究院科研團隊,早在2005年,便開始采用機器學習支持向量機方法進行油田開發(fā)數(shù)據(jù)挖掘,來解決特高含水油田的剩余油分布難題,獲得重要進展。韓大匡院士長期致力于倡導大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù),在石油勘探開發(fā)領(lǐng)域的規(guī);瘧,由他牽頭,中國石油集團科學技術(shù)研究院申報的“基于大數(shù)據(jù)應用的油氣勘探開發(fā)創(chuàng)新增效示范工程”項目,日前入圍工業(yè)和信息化部發(fā)布的2018年大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點示范項目名單。
該項目預期目標包括以下三個方面:
一是,在采油工程領(lǐng)域?qū)嵤┊a(chǎn)業(yè)應用的創(chuàng)新示范工程,擴大應用規(guī)模,覆蓋中石油主力油田,進一步深化大數(shù)據(jù)的應用,把現(xiàn)有的油井生產(chǎn)優(yōu)化分析系統(tǒng)軟件提升為智慧油井生產(chǎn)優(yōu)化與決策系統(tǒng)軟件;
二是,把大數(shù)據(jù)應用擴展到石油勘探開發(fā)各主要專業(yè),包括油田開發(fā)、中長期規(guī)劃、地震、測井等領(lǐng)域;
三是,在大數(shù)據(jù)與產(chǎn)業(yè)結(jié)合的模式上,探索出一套責任明確、分工合理的大數(shù)據(jù)與產(chǎn)業(yè)結(jié)合的流程、接口方式、項目和團隊構(gòu)建方式,形成的大數(shù)據(jù)云平臺能推廣應用到其它專業(yè)領(lǐng)域,如煉化企業(yè)的排產(chǎn)、原油采購計劃,長輸管道中的完整性管理、管網(wǎng)優(yōu)化等其它專業(yè)領(lǐng)域。
我國已將大數(shù)據(jù)與人工智能作為一項重要的科技發(fā)展戰(zhàn)略,黨和國家領(lǐng)導人高度重視。在大數(shù)據(jù)發(fā)展日新月異的前提下,我們應該審時度勢、精心謀劃、超前布局、力爭主動,通過積極參數(shù)實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略,加快數(shù)字中國建設(shè)。2018年,首屆數(shù)字中國建設(shè)峰會、2018中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會、首屆中國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會相繼召開,中國數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的深入發(fā)展,使我們正處在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命蓄勢待發(fā)的時期,促進數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟的融合發(fā)展,加快新舊發(fā)展動能接續(xù)轉(zhuǎn)換,打造新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài),是各國面臨的共同任務,這為我國科技界指明了發(fā)展方向。
中國石油集團科學技術(shù)研究院順應時代科技發(fā)展的潮流,以韓大匡院士牽頭,組織開展的“基于大數(shù)據(jù)應用的油氣勘探開發(fā)創(chuàng)新增效示范工程”項目研究,對大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù),在油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的規(guī)模應用,將會發(fā)揮技術(shù)引領(lǐng)和示范作用。大數(shù)據(jù)、人工智能將為油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵瓶頸技術(shù)的解決和技術(shù)的更新?lián)Q代與騰飛,插上兩只有力的翅膀。(作者:劉文嶺)
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