中國(guó)***元智大學(xué)工業(yè)工程學(xué)系副教授鍾云恭指出，自動(dòng)化程度提高，不代表就是已經(jīng)智能化，但如果生產(chǎn)線有問(wèn)題，機(jī)器卻不能自我改善，就需要有人來(lái)處理，真正要達(dá)到減少人力的目標(biāo)，其實(shí)并不容易。

自動(dòng)化≠智能化，學(xué)習(xí)才是王道

工業(yè)3.0雖然因?yàn)榇罅繉?dǎo)入ICT科技，發(fā)展出非常高度的自動(dòng)化應(yīng)用，但中國(guó)***元智大學(xué)工業(yè)工程學(xué)系副教授鍾云恭指出，自動(dòng)化程度提高，不代表就是已經(jīng)智能化，

但如果生產(chǎn)線有問(wèn)題，機(jī)器卻不能自我改善，就需要有人來(lái)處理，真正要達(dá)到減少人力的目標(biāo)，其實(shí)并不容易。

中國(guó)***元智大學(xué)工業(yè)工程學(xué)系副教授鍾云恭

所幸，隨著人工智能所須具備的機(jī)器學(xué)習(xí)理論(Machine Learning Theory)的基礎(chǔ)，目前因已發(fā)展成熟，機(jī)器自我學(xué)習(xí)的能力得以提升，德國(guó)提出的工業(yè)4.0展望于焉成形。

鍾云恭指出，機(jī)器人或視訊監(jiān)控，都是人工智能應(yīng)用的具體呈現(xiàn)，以機(jī)器人為例，可以將視覺、聽覺及動(dòng)作成為一體，如裝配需要看到位置及瑕疵，安裝時(shí)要注意力道，或是對(duì)機(jī)臺(tái)是否造成損壞等，

但機(jī)臺(tái)運(yùn)行久了，難免會(huì)有故障，但到底是要停機(jī)？還是要自我改善？能不能讓機(jī)器自我調(diào)整，即使碰到困難，頂多只會(huì)發(fā)生一次，而且不需要人力維護(hù)，就能避免犯下同樣的錯(cuò)誤，唯有機(jī)器能夠自動(dòng)改善，才能做到無(wú)人工廠。

鍾云恭強(qiáng)調(diào)，人工智能跟自動(dòng)化的差別，就在于有沒有「學(xué)習(xí)」或「自我改善」。機(jī)器不只要「自動(dòng)」，還要「自發(fā)」。

自動(dòng)化(automatic)設(shè)備與具自發(fā)性(autonomous)的設(shè)備，驅(qū)動(dòng)的數(shù)學(xué)模式是不一樣的，前者是模式驅(qū)動(dòng)(Model-Driven)，用的是演繹法(deduction)，后者是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)(Data-Driven)，用的是歸納法(induction或generalization)，這也是為何大家得改用人工智能中的「機(jī)器學(xué)習(xí)理論」來(lái)處理大數(shù)據(jù)的原因。

但實(shí)驗(yàn)室中的理論或?qū)嶒?yàn)結(jié)果所得到的資料特性，鍾云恭認(rèn)為，仍然不比實(shí)際上在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)或工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)中，具6V特性的大數(shù)據(jù)(Big Data)還要復(fù)雜，許多錯(cuò)綜復(fù)雜且真假難辨，堆積如山又深如大海的網(wǎng)絡(luò)資料，目前仍無(wú)法用實(shí)驗(yàn)室中的人工智能，有效率地分析與處理。

因此，在「機(jī)器學(xué)習(xí)」之前與之后，都需要資料統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)。但鍾云恭指出，一般懂機(jī)器學(xué)習(xí)模式的人，卻未必通曉資料的統(tǒng)計(jì)分析，就像醫(yī)生沒有幕后發(fā)明藥的生化專家一樣，病不好治。

要成功的發(fā)展工業(yè)4.0，就必須具備「機(jī)器學(xué)習(xí)理論」，以建立可以處理6V大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)算法模式的專家，與懂得如何分析(analyze)與合判(Synthesize)各類不同特性資料的「統(tǒng)計(jì)技術(shù)」人才。

此外，信息系統(tǒng)開發(fā)的「計(jì)算機(jī)科學(xué)」人才，也不可少，專攻通訊網(wǎng)絡(luò)與硬件建設(shè)的工程專家，也有一定的地位。因此要發(fā)展工業(yè)4.0，需要有功夫扎實(shí)的跨領(lǐng)域合作團(tuán)隊(duì)，才能在工業(yè)4.0崎嶇不平的道路上，披荊斬棘地前進(jìn)。

從自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn)發(fā)展人工智能

鍾云恭指出，中國(guó)制造業(yè)的確進(jìn)步很快，自政府提倡「生產(chǎn)力4.0」的目標(biāo)后，業(yè)界都向「無(wú)人工廠」的邁進(jìn)，但取代人力的設(shè)備與機(jī)器的自動(dòng)化，究竟是仍屬傳統(tǒng)的彈性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System；FMS)？

或是等級(jí)更高的計(jì)算機(jī)化集成制造系統(tǒng)(Computerized Integrated Manufacturing System；CIM)？還是已經(jīng)有學(xué)習(xí)功能，會(huì)自發(fā)性生產(chǎn)的制造系統(tǒng)？

如制程或規(guī)格監(jiān)控，自動(dòng)化只能做到區(qū)隔是及不是，只要監(jiān)控結(jié)果不在不正常的范圍，系統(tǒng)就會(huì)以為還是正常的。但人工智能可以透過(guò)學(xué)習(xí)結(jié)果，從「不一定」的答案中找到答案，就會(huì)有能力自己調(diào)整監(jiān)控范圍。

鍾云恭認(rèn)為，人工智能要像機(jī)器老鼠走迷宮，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，要有能力學(xué)習(xí)，甚至要有能力預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

但傳統(tǒng)的控制模式，都會(huì)有假設(shè)模式，只要超出假設(shè)模式，就很難避免錯(cuò)誤發(fā)生。以影像辨識(shí)為例，在擷取訊號(hào)或影像，雖然都已經(jīng)沒問(wèn)題，但如果是從來(lái)沒有看過(guò)的資料，就可能會(huì)無(wú)法辨識(shí)，自然就無(wú)法避免可能發(fā)生的錯(cuò)誤。

因此，只要問(wèn)：「這套設(shè)備有學(xué)習(xí)的功能嗎？」就可以知道該設(shè)備是否達(dá)到工業(yè)4.0的級(jí)數(shù)，但歐美等國(guó)開始倡導(dǎo)工業(yè)4.0，也才不過(guò)5年的時(shí)間，中國(guó)現(xiàn)在還很難有真正的學(xué)習(xí)型智能機(jī)器或生產(chǎn)線，能以精實(shí)管理的判斷過(guò)程如6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(Six Sigma)為基礎(chǔ)，透過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)完成。

鍾云恭指出，現(xiàn)今的自動(dòng)化制造知識(shí)，是工業(yè)4.0的學(xué)習(xí)對(duì)象之一，機(jī)器若沒有「自動(dòng)」動(dòng)作，爾后也不會(huì)學(xué)到「自發(fā)」行為。

能做到高度自動(dòng)化，就有機(jī)會(huì)做到人工智能化，因?yàn)閿?shù)學(xué)模型已經(jīng)高度完整，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、中央控管系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析相對(duì)成熟，現(xiàn)在的關(guān)鍵是機(jī)器本身有無(wú)學(xué)習(xí)能力，更重要的是要學(xué)習(xí)，為什么會(huì)有問(wèn)題。

導(dǎo)入人工智能的目的，在于要做到精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，如誤差往往是漸進(jìn)發(fā)生的，但現(xiàn)在的產(chǎn)品制造速度愈來(lái)愈快，可能等到察覺問(wèn)題時(shí)，就已經(jīng)制造出很多不良品，人工智能因?yàn)橐咭徊綄W(xué)一步，算法學(xué)習(xí)速度也許不夠快，但是只要學(xué)習(xí)完成了，不但不會(huì)再犯錯(cuò)，而且會(huì)愈走愈快。

3盡快建立成功案例

制造業(yè)若希望能在智能工廠與工業(yè)4.0相關(guān)領(lǐng)域有所表現(xiàn)，鍾云恭認(rèn)為，可能會(huì)遭遇的主要挑戰(zhàn)，就是人才不足的問(wèn)題。如在人工智能領(lǐng)域，只有投入足夠的資源，如數(shù)學(xué)教育的氛圍需要更加強(qiáng)化，才能培養(yǎng)能夠用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的人才。

中國(guó)已經(jīng)擁有自己的超級(jí)計(jì)算機(jī)，也已開始進(jìn)行人工智能方面的實(shí)驗(yàn)，如Travel Salesman Problem(TSP)，可深入了解邏輯運(yùn)算的正確性，中國(guó)的制造業(yè)的飛速崛起將指日可待。

值得注意的是，鍾云恭認(rèn)為企業(yè)主本身是否真的愿意投入足夠的研發(fā)經(jīng)費(fèi)將是一個(gè)挑戰(zhàn)。「怕失敗，怕投資無(wú)法回收」是每個(gè)企業(yè)主一定會(huì)有的風(fēng)險(xiǎn)考量，但要搞工業(yè)革命，沒有經(jīng)費(fèi)，那革命恐怕也會(huì)待在「尚未成功」的階段。

政府除要持續(xù)高度對(duì)制造業(yè)施行各項(xiàng)輔導(dǎo)與補(bǔ)助外，也要體認(rèn)工業(yè)4.0是要著重在研發(fā)與教育。政府政策必須多管齊下，除加強(qiáng)提升業(yè)界現(xiàn)有之多功能自動(dòng)化的FMS或CIM系統(tǒng)，使之提升至再具有自發(fā)性功能外，還要建立教育機(jī)器學(xué)習(xí)理論與算法設(shè)計(jì)的環(huán)境，如研發(fā)可以學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)方式來(lái)呈現(xiàn)過(guò)去制造經(jīng)驗(yàn)的智能機(jī)器與設(shè)備，盡快建立成功案例，才能夠有效推動(dòng)人工智能于工業(yè)4.0的應(yīng)用推廣。