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AI時代PID仍是最有影響力的控制算法

2024/5/24 1:32:01 人評論 次瀏覽 分類:過程控制  文章地址:http://www.jinzhengkj.com.cn/tech/5590.html

【問】在AI時代,PID過時了嗎?
【馮少輝博士】從歷史上看,100年來只有PID屹立不倒。在單變量強因果關系控制中PID就足夠了。100多年的時間里,PID算法經歷了氣動、機械、電子、數字等各種實現形式。在二戰結束冷戰期間,發展了現代控制理論,后來又發展了模糊控制、自適應控制、神經網絡控制、魯棒控制、最優控制、智能控制等。但是國際自控聯合會的工業委員會的各位專家還是認為PID是最有影響力的控制算法。

算法是一系列計算步驟,將輸入轉換為輸出。這些算法的創新和應用,讓我們有能力解讀宇宙的秘密,構建一個全所未有的數字化世界。PID就是主宰世界的10大算法之一。PID控制與排序算法、傅里葉變換、隨機數生成等十種著名算法被認為是統治世界的十大算法之一。沒有PID就沒有現代文明,無論是否有AI,這些算法對人類社會的影響將是深遠且長久的。


根據對煉油、化工及制漿造紙行業超過一萬一千多個控制器的調查表明,97%的調節控制器使用PID反饋。在過程控制中,95%以上的控制回路是PID型的,大多數回路實際上是PI控制。在工程上,簡單對象PI夠用,復雜對象閉環性能要求低PI也夠用,如果要求高串級PID可以考慮。很少一部分工藝參數的控制才是先進算法的天下,多變量協調優化是PID的短板。


在解決強因果單變量控制上,PID簡單、有效、普適,PID的影響力和作用和有沒有AI無關。AI是跨界降維,工程上用PID只能控制能控制的對象,但是AI一定在不知道的維度影響自動化行業。AI和PID應該會各安其位,并行不悖。


【問】不知道的維度影響自動化,是指在我們尚且不知道的相關性領域去幫助我們發現規律?

【馮少輝博士】在工程效率的提升方面,會有比較大的影響。從文檔整理修訂、資料檢索、經驗總結與分享、溝通交流等不同領域都會極大的提升工程效率。很多非核心的技能都會大量且普遍的被AI替代。AI的影響不僅僅在自動化行業而是對全人類的生活將產生巨大的影響,很多工作的效率都會極大的提高。

對自動化而言,AI首先將極大的降低自動化相關工作的難度從而顯著提高效率,這對自動化技術民主化非常重要。我們做的一系列工作包括自媒體、發行圖書、培訓咨詢等,也是為了推進PID整定技術的民主化。更多人可以在更廣泛的領域從事自動化相關工作。AI將幫助工程師更廣范圍和更深深度地理解客戶過程,從而提高認知能力和思維方式。AI還將更深刻更本質的理解生產過程,挖潛出更多知識,從而讓裝置更安全、更高效、更環保、更綠色的方式運行。我們也在嘗試使用AI技術的學習能力訓練一個過程控制工程師的人工智能助理。通過投喂大量相關知識,如圖,使其成為工程師的AI助理。



【問】程序員會被部分替代嗎?

【馮少輝博士】不僅僅是程序員,每個所謂白領的工作效率恐怕都會幾十倍上百倍的提升。人類生活水平的提升就是勞動效率不斷提升的過程。技術民主化會讓全人類的生活水平極大提高。關于失業的擔心和機器控制人類的擔心,在維納提出控制論時就有過。對未來不確定的恐懼會放大對AI技術進步的焦慮,但是看看人類歷史上的幾次工業革命對人類的影響,就能知道AI對人類的可能影響。AI引起的失業只是人類效率提升過程中的一個小浪花,很多工作機會會消失,但是也會有很多工作機會會產生,總體來說人類會獲益。

【問】在底層控制AI沒有什么機會?

【馮少輝博士】不需要,現在的控制算法夠用的。工程上一直在尋找簡單有效的控制算法,對現有的工程需要來說,現有的底層控制是適配的。但是如果把控制的對象進行擴展,完全有可能需要新的控制算法。是問題決定了工具,不是工具決定了問題。找不到只有AI才能解決的底層控制問題就沒有AI的機會。

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