柴天佑院士：工业人工智能为流程工业提供新技术

　　柴天佑，中国工程院院士，中科智库首批入库专家兼审核委员会委员，控制理论与控制工程专家。现任东北大学学术委员会主任，流程工业综合自动化国家重点实验室主任，国家冶金自动化工程技术研究中心主任。

　　柴天佑长期从事复杂工业过程控制、优化和综合自动化与智能化的基础研究与工程技术研究。建立了生产全流程多目标动态优化决策与控制一体化理论与方法；主持研发了智能解耦控制技术及系统、重大耗能设备智能运行反馈控制技术及系统、生产全流程智能优化控制技术及系统和综合自动化系统，并成功应用于流程工业，取得了显著的社会经济效益。

　　工业人工智能助力制造业发展

　　制造业是国民经济必不可少的基础产业，人工智能技术已成为制造业发展的重要趋势。柴天佑说，从三次工业革命中可以看出，发展高效的新能源和信息技术是改变工业生产方式和提高工业竞争力的关键。随着人工智能、移动互联网、云计算、工业互联网等技术的快速发展，我们正处于第四次工业革命时期。他表示，智能制造是中国实现制造强国的主攻方向。为了实现流程工业的跨越式发展（即从较低的技术水平跃升至较高的技术水平，同时跳过中级水平），需要将智能制造与流程工业的特点和目标相结合。

　　柴天佑说，当前我国流程工业存在的主要问题是在工艺设计、资源规划、生产过程运行管理等方面，对知识工作的自动化和智能化缺乏研究。而工业人工智能将人工智能技术与特定的工业场景相结合，实现设计模式创新、智能生产决策、资源优化配置等创新应用。他指出，通过工业人工智能，可以将制造过程中所需的信息无缝地结合到原材料和产品的转换过程当中，从而形成一个高度互联的工业实体。

　　柴天佑称，对于工业人工智能，我们面临三方面的挑战：复杂工业环境下多元信息的动态感知；预报模型，我们下一步要做的事是要比人强，人最大的能力是推理，要比人强，需要具备预测能力；决策与控制过程集成优化。由此他表示，我们需要三项技术：复杂工业系统的动态感知技术、复杂工业环境下5G快速可靠传输技术、云边端协同智能算法实现技术。

　　与此同时，柴天佑表示，工业人工智能和工业互联网为制造业的流程工业提供了实现整个生产过程智能化的新方法和新技术。为了实现流程工业的高端化、绿色化、智能化，需要将上述三个工业领域的知识深度融合，开发人工智能算法和人工智能自主系统，提升知识型工作者的能力。

　　推行专业创新人才培养工程

　　多年来，柴天佑瞄准国际前沿，围绕国家目标和国民经济建设与发展开展研究，创造了极大的经济和社会效益。为了完成酒泉钢铁（集团）有限责任公司选矿厂的自动化改造，柴天佑带领团队深入生产第一线，了解工艺、操作与管理现状，经过几年的反复研究试验，研制了由选矿生产过程控制系统、生产过程管理系统和综合生产指标优化控制系统组成的全流程综合自动化系统，在选矿厂建立了生产控制指挥中心，实现了生产全流程的控制、优化、计划与调度以及生产过程管理的无缝集成，为国家创造了上亿元的经济效益。

　　为将“中国制造”推向最优化的快车道，柴天佑院士率领团队采用学科交叉和学科融合手段，将智能方法与控制和管理、预测和反馈相结合，建模与控制相集成，在国际上率先研发了复杂生产制造全流程一体化控制系统技术创新平台，并利用该平台研发了电熔镁炉专用智能运行反馈控制技术，取得显著经济效益。

　　对于人才的培养，柴天佑说，“人才培养取决于学科环境和教师队伍，学科中无论是科研方向、研究方法、科研经费、研究条件都依靠着学科环境。”为此，他积极探索并推行本科生教学改革工作，在东北大学试行“自动化专业创新人才培养工程”，探索培养具有深厚的自动化技术基础知识并且具有从事自动化的职业能力、科研能力和创新能力专门人才的培养模式，探索自动化学科建设与人才培养、科学研究与教学深度结合的有效机制。（文/王慧兰）

　　柴天佑院士与研究团队在一起