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河北人工智能計(jì)算中心上線!助力軌道交通全面“升維”!

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鐵路是國民經(jīng)濟(jì)大動脈和國家重要基礎(chǔ)設(shè)施。在中國式現(xiàn)代化建設(shè)如火如荼的今天,中國鐵路覆蓋面積不斷擴(kuò)大,高鐵觸角不斷延伸,正在用“中國速度”成就中國經(jīng)濟(jì)。

在這張龐大的鐵路交通網(wǎng)背后,穿插著一條堅(jiān)固的生命線——鐵路安全。隨著5G、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,所有交通建設(shè)參與者都面臨著同樣的課題:如何借科技的臂膀,提高軌道交通安全運(yùn)維能力?面對鐵路線路病害頑疾,要怎么做好智能化防治?

近日,在以“數(shù)聚廊坊 智享未來”為主題的河北人工智能計(jì)算中心上線儀式上,北京交通大學(xué)詹天佑學(xué)院副院長李清勇發(fā)表了題為《天佑大模型-塑造高速鐵路軌道基礎(chǔ)設(shè)施的“健康衛(wèi)士”》的主題演講,全面闡述了天佑大模型將人工智能與軌道基礎(chǔ)設(shè)施檢測行業(yè)融合的創(chuàng)新實(shí)踐,大幅提升軌道基礎(chǔ)設(shè)施病害檢測的安全性和時效性。

河北人工智能計(jì)算中心上線!助力軌道交通全面“升維”!(圖1)

北京交通大學(xué)詹天佑學(xué)院副院長李清勇

剛需:軌道基礎(chǔ)設(shè)施病害檢測能力亟待提升

  我國軌道交通發(fā)展迅速,目前已形成全球規(guī)模最大的軌道交通網(wǎng)絡(luò)。然而,在快速發(fā)展的同時,軌道基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維能力同步提升速度卻較為緩慢。如何實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)、智能的軌道病害檢測,是當(dāng)前高速鐵路發(fā)展的迫切需求和亟待攻克的技術(shù)難點(diǎn)。

李清勇在會上介紹到,近幾年,我國軌道基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維方式正在由人工模式逐步向“自動采集、離線分析和人工復(fù)核”的模式過渡。但是,由于軌道圖像采集中難免受到環(huán)境、氣候條件、光照等的影響,圖像背景往往噪聲較高,病害表觀通常復(fù)雜多樣,同時軌道缺陷檢測面臨負(fù)樣本少、檢測對象繁雜,任務(wù)類型多樣等問題,對軌道病害智能檢測能力提出挑戰(zhàn)。

對于那些率先使用檢測模型,試圖通過數(shù)字技術(shù)加速鐵路智能化管理的運(yùn)維部門來說,采用傳統(tǒng)的“單模型”部署模式造成不同軌道病害檢測任務(wù)之間獨(dú)立運(yùn)行,病害特征數(shù)據(jù)不能共享,孤島現(xiàn)象明顯。另外,檢測模型的訓(xùn)練和更新也較為復(fù)雜,對于工作人員來說部署和迭代都比較困難。在如今高鐵軌道巡檢頻率動輒十天一次、城市軌道巡查頻率不低于每周一次的剛需要求下,這種情況不僅影響了軌道病害檢測工作效率,同時也極易造成鐵路安全隱患。

針對當(dāng)前軌道病害檢測領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn),2022年6月,河北人工智能計(jì)算中心攜手北京交通大學(xué)、華為共同著手研發(fā)軌道缺陷檢測天佑大模型,全面構(gòu)建軌道基礎(chǔ)設(shè)施智能運(yùn)維場景,促進(jìn)軌道交通產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展。

雙重加持:算法+算力,加速優(yōu)化軌道交通病害檢測手段

從研發(fā)到落地,時至今日,天佑大模型憑借堅(jiān)實(shí)的技術(shù)底座和強(qiáng)大的算力支撐,成為了目前業(yè)內(nèi)首個軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施智能運(yùn)維大模型。

李清勇表示,作為一套能夠覆蓋多種軌道表面病害的智能檢測系統(tǒng),天佑大模型將人工智能技術(shù)和軌道基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維行業(yè)高度融合,解決了傳統(tǒng)依靠人工檢測成本高、效率低、易漏檢等問題。

在算法方面,天佑大模型基于昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺,包括Atlas系列硬件、全場景AI框架昇思MindSpore以及一站式AI開發(fā)平臺ModelArts,有效提高了算法團(tuán)隊(duì)的開發(fā)效率和模型精度。同時,天佑大模型提供了豐富的API接口和模型代碼,方便開發(fā)者進(jìn)行二次開發(fā)和應(yīng)用集成。

在算力方面,天佑大模型依托河北人工智能計(jì)算中心提供的高效算力進(jìn)行算法創(chuàng)新和天佑大模型優(yōu)化,重點(diǎn)突破了軌道交通病害檢測領(lǐng)域小樣本、細(xì)粒度、數(shù)據(jù)同質(zhì)化等技術(shù)瓶頸。同時,天佑大模型還可以通過不斷的算法創(chuàng)新和模型優(yōu)化,進(jìn)一步提升其在軌交領(lǐng)域的技術(shù)水平和應(yīng)用價值。

基于算法與算力的雙重加持,天佑大模型在軌道巡檢垂直應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了多維度技術(shù)創(chuàng)新,其中包括多階段自監(jiān)督預(yù)訓(xùn)練方法、適用于軌道巡檢垂直領(lǐng)域數(shù)據(jù)的掩碼策略以及基于大模型的軌道病害數(shù)據(jù)自動增廣方法等。

這些舉措使得天佑大模型在城際、地鐵、 輕軌、高鐵等場景的8類應(yīng)用任務(wù)中取得了顯著的成果。目前天佑大模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,病害召回率大于96%,虛警率小于10%,大幅提升了軌道病害檢測的準(zhǔn)確性和智能化水平。

生態(tài)培養(yǎng):打造人工智能開放創(chuàng)新平臺,繁榮多元化產(chǎn)業(yè)生態(tài)

 

基于昇騰AI軟硬件根技術(shù),天佑大模型在河北人工智能計(jì)算中心、北京交通大學(xué)和華為的共同研發(fā)下,實(shí)現(xiàn)了對交通領(lǐng)域的深度理解和精準(zhǔn)把握。河北人工智能計(jì)算中心與北京交通大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的成立,將進(jìn)一步擴(kuò)大了其在交通領(lǐng)域的多元化應(yīng)用,打通從科研創(chuàng)新到行業(yè)落地的產(chǎn)業(yè)新模式。

河北人工智能計(jì)算中心上線!助力軌道交通全面“升維”!(圖2)

河北人工智能計(jì)算中心與北京交通大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室揭牌儀式

值得一提的是,截至目前,河北人工智能計(jì)算中心已成功將業(yè)界二十多個主流開源的通用大模型部署在中心上,打造出“普惠算力+國產(chǎn)框架+通用大模型”的新模式。同時,計(jì)算中心對外提供一站式隨取隨用的大模型全流程使能體系,實(shí)現(xiàn)從大模型訂閱、訓(xùn)練微調(diào)、到在線部署、在線推理、服務(wù)體驗(yàn)的全流程,幫助企業(yè)快速定制自己的行業(yè)模型,提升AI開發(fā)效率,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。全面培育各行業(yè)人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

 

  未來,天佑大模型將持續(xù)助力國家軌道交通提升軌交病害檢測的安全性和時效性,為我國“交通強(qiáng)國”戰(zhàn)略安全運(yùn)營保駕護(hù)航。同時,北京交通大學(xué)與河北人工智能計(jì)算中心將聯(lián)合多方伙伴繼續(xù)深化合作,共同推動人工智能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用,為推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提升社會效益做出積極貢獻(xiàn)。
編輯:卓卓

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