最近ChatGPT爆火,在文字和視覺內容的AIGC方向,確實達到了某種臨界值,涌現出“智能”。
趁著這個熱度,AI方向也很火,最近看了幾個能源、電力方向的AI創業公司的BP,感覺就是“干啥都沒想明白,就出來融資了”。
電力AI的春天真的來了嗎?
(來源:微信公眾號“魚眼看電改” 作者:俞慶)
回歸本質,AIGC的奇點突破,個人覺得是三個因素的結合:
1、GPT是人類神經元的仿生產物
NLP為代表的GPT類AI,是計算機神經元網絡算法,其本質是對人類大腦皮層的神經元網絡模擬。
而語言、音樂、圖像,甚至味覺信息的處理和智能想象,都是人類大腦作為一種“蛋白質計算機”,在長期進化中積累出來的功能。
所以GPT作為仿生產物,自然最適合處理同類的信息,也就是非結構化的語言、音樂、圖像。
其處理的機制,也不是意義的理解,而是一種提煉、識別、聯想。這就是非常吊詭的一件事。
早期的語音語義識別算法,本質上是建立語法模型和語音庫,然后把語音對應到詞匯,再把詞匯放到語法庫里去理解詞匯的意義,最后得到識別結果。
這種基于“邏輯機理”的語法識別,識別效率一直徘徊在70%左右,比如IBM在上世紀90年代推出的ViaVoice識別算法。
AIGC不是這么去玩,其本質是不去管什么語法,而是建立一個神經元網絡算法,讓計算機自己去統計不同詞匯之間的概率聯系,是神經元的聯系,而不是語義的聯系。
很像我們小時候學母語,我們自然就學會了,而不是一開始去學習“主謂賓、狀定補”,然后去理解一段話。
這就是AI的思維模型,是識別,而不是理解。
這也是AI對所有經典機理模型的顛覆意義——計算機不用在邏輯層理解這件事,而是識別、認識到內在信息之間的關聯關系,就知道了。
比如電網的潮流狀態和潮流預測,基于經典電力網絡仿真,是建立機理數學模型,然后用矩陣算法去收斂。未來可能不需要了,AI直接就根據每個節點的狀態去識別和預測出某個模態班圖(Pattern)。
節點越多,而經典矩陣算法越不喜歡,因為算法復雜度隨節點數量增加,幾何級數的增加,而AI偏偏喜歡超大規模的節點并發,因為識別和預測最可能的網絡模態是AI擅長的。
無論是圍棋的下一步預測(AlphaGO可以預測后面幾十步,每一步都有無數種可能),還是天氣復雜系統的模態預測,AI的精確度都比機理模型高很多。
電網之所以目前不需要AI,是因為省級調度管理的220kV及以上的電力網絡,節點數量不多,而且設置了很多條件對矩陣線性化,稀疏化,極大降低了機理模型的計算復雜度。
但是到了配網潮流階段,面對一個大型配電網里幾萬、幾十萬的電源節點、負荷節點、傳統矩陣算法是無力的。
我認為未來AI在配網層面的模式識別將成為可能。
2、非結構化信息的積累、訓練與生成
AIGC之所以獲得突破,第二個原因是信息的積累程度。從語音的A/D轉換(麥克風+PCM采樣),到圖像的A/D化(CMOS+色彩空間映射),人類過去幾十年,用極低成本的方式,積累了視覺、聽覺領域的全息數據。
尤其是攝像頭、智能手機的大規模普及,人類在視聽領域的,非結構化數據積累幾乎零成本,互聯網上文字信息的爆發性積累,是AIGC訓練的關鍵——訓練數據集不要錢。
上圖是全球數據的增長趨勢,明顯呈現指數級趨勢,這種數據積累的非線性增長,是AIGC能力非線性增長的基礎。
BUT,這些數據大部分都是非結構化的視聽數據,是零成本積累的。
在電力領域,這點是做不到的,首先電力行業絕大多數是結構化、半結構化數據,比如電壓、電流,是時間序列的點數據集合,是半結構化的。
結構性數據集合,需要讓計算機理解,是需要“對齊”的,比如設備對齊——一個開關的電壓、電流、功率數據,都需要對齊到這個節點上。
還有更麻煩的是時間對齊,要根據時標去對齊電壓、電流、有功無功,這樣才能后續識別。還有正反向,是四象限的空間對齊。
不像文本數據,不用對齊,一段話扔給計算機就行了,它自己去識別出可能的信息關聯。
為了對齊這件事,比如營配數據的設備對齊,而且是不斷需要對齊,因為中低壓配網每天都在增刪改設備和線路,電網公司花費巨大的人工成本。
和“數據標注”一樣,這件事計算機做不了。
其次,電力領域的數據獲取成本很高,都要裝傳感器,而不是有個手機就能說話拍照。電壓每降低一個等級(或者配電關系每降低一個層級),所需傳感器投資至少增加一個數量級,要做到負荷側(毛細血管末端)的感知,那更是天量的數字化投資。
如果要識別電網暫態模式,那需要高精度高頻采樣,那成本就更高。
因為數據獲取和數據對齊的邊際成本極高,導致電網目前無法積累足夠的、呈非線性增長的數據信息,去訓練一個達到AI奇點的算法。
更別說數據的開放性,一個電力AI創業公司,是不可能拿到這些數據的。
所以AI之前,必先解決數據集的問題,否則通用AI代碼是訓練不出一個好的AI的。
3、算力突破
AIGC的奇點突破,除了算法和數據,還有就是算力突破,傳統CPU不適合做大規模并發的神經元計算的,恰好是GPU在3D游戲和影視方面的應用,使得大規模并行的浮點+流計算成為可能,摩爾定律更使得單位算力的計算成本下降。
電網AI,未來必然的趨勢
隨著大量分布式光伏、分布式儲能的并網,以及負荷側虛擬電廠的應用需求,客觀上需要對公共配電網系統、用戶配(微)電網系統,進行源、荷預測,以及配(微)網的實時潮流優化。
配網側的計算復雜度其實高于輸電網調度,即使一個商業綜合體,負荷設備就可能幾萬幾十萬,開關成百上千,基于AI的微網/配網運行控制需求將會出現。
而傳感器的低成本化,固態變壓器、固態開關、逆變器(變流器)等功率電子設備大量使用,在電網邊緣的感知-計算-控制融合也成為創新的趨勢。
所以電網的AIGC,是未來。只不過,今天需要的,不是馬上拿個AI算法出來圈錢,
而是先解決AI所需的數據基礎構建問題
在AIGC的熱潮中,對電力AI的應用水平與未來,需要有足夠的冷靜思考。
目前電力AI意義不大:比如一個預測精度90%的光伏算法,放到交易偏差門檻5%的現貨市場里,算法偏差就把交易利潤全部干完了。
數據是水,算法算力是渠,水到渠成。
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