中国科学院自动化研究所广州人工智能与先进计算研究院：推进核心技术研发 打造广东人工智能硬核实力

文/梁俊

[导语]

中国科学院自动化研究所广州人工智能与先进计算研究院（以下简称“研究院”）作为一家从事人工智能技术研发和应用的省级新型研发机构和高水平研究院，近年来在人工智能计算架构、处理器等关键核心技术攻关及产业化应用方面取得了重要成效，为我省加快人工智能产业发展贡献了力量。研究院未来将聚焦新型芯片、计算架构和系统等人工智能前沿领域强化研发布局，力争形成更多“拳头”产品和技术，引领支撑全省人工智能产业高质量发展。

《广东科技》：首先，请您介绍一下贵单位的基本情况。

研究院：中国科学院自动化研究所广州人工智能与先进计算研究院是由广州高新技术产业开发区管理委员会和中国科学院自动化研究所为进一步带动科研创新，助推智能产业升级而成立的重要科研机构。研究院围绕人工智能产业相关的行业应用、计算架构、处理器等研究方向进行人才引进和团队培育，厚植沃土以打造人才聚集地。

在制度建设方面，研究院大力实施人才战略，制订了各项管理制度及激励措施，积极探索和建立人才引进、培养、激励机制，不断推进人才队伍建设；同时，研究院制订了相关考核制度，为研究院的高效运行和持续发展提供制度保障。

研究院成立以来，一直致力于打造先进科研平台，促进科研成果转化落地，提升在智能计算领域的核心竞争力。研究院先后在智能计算、智能传感、无人系统、工业检测、专用数据中心等领域不断突破创新，依托自主技术平台和强大的高端人才团队不断攻破科研前沿，争做科技尖兵。2019年，研究院已获批为广东省新型研发机构和广东省高水平研究院。

《广东科技》：近年来，贵单位在人工智能技术和产品研发创新方面开展了哪些工作，取得了哪些重要科研成果，经济和社会效益如何？

研究院：实感智能计算平台是研究院自主研发的可编辑实感计算系统，构建大规模的智能计算集群与高端专用计算平台，提供行业定制化智能计算、智能应用服务，解决制约行业发展的计算瓶颈问题。基于实感智能计算平台，研究院定制化米波十米波射电日像仪数字相关系统，其中米波十米波射电日像仪是国家重大科技基础设施项目——子午工程二期太阳-行星际分系统中的重要设备。2020年，研究院与加州理工学院和美国新墨西哥大学都签订了大型射电探测成套核心设备采购协议，采购的正是研究院自主研发的实感计算平台——“香雪-HP001”。

在果蝇感知与运动仿生这一前沿交叉学科研究中，目前研究院已顺利研发了一套完整的果蝇仿生视觉处理一体化硬件系统和基于视觉的无人集群自主编队飞行系统，突破了视景矫正、前景分离、浅层神经网快速运动轨迹规划、复杂运动背景压制、目标跟随、自主智能集群等关键技术，完成了具备超宽视场的立体相机、基于果蝇单眼视神经模型的飞行姿态稳定器、机载智能计算机的产品方案设计与原型落地，解决了无人机智能处理方面的“卡脖子问题”，并构建了可用于定量实验的半实物仿真平台，可实现精确的算法效果评估。

在军用领域，无人机自主编队在特定区域的持续侦察监视、导航、导弹防御、空间对抗等方面有独特优势，是陆、海、空、天装备的重要补充力量。除军用领域，在快递物流、农业、应急救援、遥感对地观测、灯光烟花秀等民用领域，无人机集群也可得到很好的应用。

在人工智能技术和产品研发创新工作方面，研究院已建立人工智能技术与场景生成、先进智能计算集群、芯片设计与测试三大开放平台，除了满足供研究院自身使用外，还可以将开放平台共享，支撑广东省其他相关企业使用，缩短相关企业的研发周期。依托开放平台组成人工智能与先进计算产业联盟，聚集相关单位进行共性技术推广与技术标准制定，促进广州市人工智能应用行业的快速有序发展。目前，研究院已经完成了人工智能技术与场景生成开放平台的搭建工作，并启动了实感智能计算开放平台和芯片设计与测试开放平台的搭建工作。

在工业智能检测方面，研究院落户黄埔区第一年，充分发挥自身在自动化领域的优势，积极支撑区内企业的技改工作。在初期调研中，研究院了解到黄埔区的中小制造商占比八成以上，自动化设备基本普及，但设备集成度低，过半厂商未能实现设备间的互联互通，更未实现设备和企业信息系统的互联互通。为此，研究院运用长期积累的人工智能平台、边缘端实感计算平台、信号前端处理平台和智能云端体系架构，结合制造企业的实际应用场景，提供了多套从边缘端到云端的整体解决方案。

实感计算平台“香雪-HP001”

人工智能技术与场景生成开放平台

实感智能计算开放平台

研究院构建了基于5G模块化边缘质检的分布式智能计算系统，研究模块式的边缘端传感-计算-控制一体化方案，降低定制化智能质检产品的开发周期和产线设计难度，提高方案的模块化、通用性、可快速配置性，推动传统产业升级。其中，为黄埔区内公司研发出高速电池极片检测机，可检测电池极片生产过程中的十余类缺陷，采用自主可控的边缘端实感计算架构技术，使检测速度可达每分钟200张以上，现为业内最高速度；研发出高Q电容多电参数检测仪，此设备的研发对高端电子器件的生产具有重大意义，帮助客户快速提升效率并解决了高频器件检测问题。通过不断攻坚克难和坚持敢于创新，研究院现已拥有33项知识产权。

高速电池极片检测机

高Q电容多电参数检测仪

《广东科技》：贵单位在发展过程中遇到了哪些困难和问题，是如何克服的？

研究院：完整的全产业链体系应包含原始创新、技术研发、成果转化、人才培养和企业孵化等多种功能，从而形成从上游创新源头至下游产业化的全套完善链条。但研究院在推进实际产业链体系搭建、发展和产品技术研发的过程中，发现目前存在严重缺乏成熟研发技术人员的问题；而成熟人才的短缺直接造成产业链条断裂和自主创新能力的不足，这也是目前国内行业普遍存在的问题。国家在推动整个产业发展过程中，就存在专业技术人员链条缺失的痛点，顶部高端技术人才匮乏，中间熟练技术人员缺少，底部初级人员不足，人才队伍不健全直接导致产业发展缓慢和难以推进。例如，有些科研机构购置了世界上先进的仪器设备用于技术研发，但苦于成熟技术人员缺失，无人能做到熟练操作和高效使用有关仪器设备，并且仪器设备出现了问题也难以解决，因此无法充分使用先进仪器设备很容易导致研发进展拖延。

为了更好助力我国科研事业推进以及解决人才缺失的痛点，研究院依托中国科学院自动化研究所的技术优势和其他科研机构资源支撑，开展了自主培养人才工作以克服人才缺失的问题，不断提高员工能力，丰富员工经验，锻造员工科研能力，培养更多的熟练技术人员去推动科研创新工作，解决目前行业存在的高端技术人员缺乏和普通加工能力偏弱的难题。

《广东科技》：您认为今后人工智能发展的趋势是什么？

研究院：目前人工智能已经迎来了发展浪潮，算力的进步和数据量高速增长会更快促使人工智能技术走向成熟并应用到社会各领域和服务之中。

一是人工智能将会被广泛运用在社会各界各领域。无论是在零售、交通运输、自动化、制造业及医疗等各行业垂直领域，人工智能都具有巨大的发展潜力，小到智能手机、智能穿戴式设备和家电机器人，大到国家交通运输、医疗和城市各服务体系，都将会持续不断增加对人工智能技术的需求，以便于提供更加智能化的便捷服务去改善终端消费者的使用体验。

二是人工智能技术将被运用到实际业务和场景中。未来产业的数字化程度会越来越高，人工智能将会进一步落地且大幅度被引入运用到各种机器设备上。其中自动化设备就将被接入人工智能技术进行升级，以便大幅提升产出效率和减少人工失误。例如传统电子器件自动检测目前已无法适应和满足新器件的质量检定，并且高频元器件对测试工装要求极高，相当一部分运作需要依赖人工检测；而研究院自主研发的高频精密元器件检测产品，终端可实现对极小封装器件进行定位、压紧、图像校准和测试的全套功能，后台则支持在线记录、自动识别不良品及历史检测的功能，使用操作方便快捷，可帮助企业大幅降低员工劳动强度，快速提升产能和员工工作效率。

《广东科技》：您认为科技主管部门应该如何更好地推进人工智能技术的发展？请谈谈观点和建议。

研究院：为了更好地推动人工智能产业发展，希望科技主管部门能加快人工智能产业培育，加强技术需求和研发部门对接，解决科研机构技术成果难以落地的问题。研究院目前已开展了面向智能交通、智慧金融、智慧城市、智慧医疗等方面的应用理论研究，期望将人工智能技术更好地应用到智慧领域，助力人工智能产业持续发展。

近期受国际环境影响出现的芯片短缺问题，已造成了不少国内机构运营困难。我国由“缺芯”导致的供应不足的影响已经蔓延至终端，而且严重阻碍高新企业的正常生产，其中汽车行业受打击最大，产能削减，甚至已出现停产情况。主要原因之一就是国内很多企业生产依赖于进口芯片和软件，缺乏自主性研发智造。像此类“卡脖子”问题容易遏制我国人工智能技术发展，因此，我国需要加快国产芯片进程，调整智能战略布局，加大科研投入。而研究院发展新型芯片、计算架构和系统等前沿智能领域，不仅可以解决目前存在的“卡脖子”问题，还将使我国在人工智能领域的国际竞争力迈上一个新台阶。所以希望科技主管部门可以提供良好的研发土壤，提出有针对性的辅助政策或专项支持措施，解决因科研条件有限而导致的问题和状况，帮助各科研机构精准发力和快速提升创新能力。