張俊：基於區塊鏈的智能電力能源系統
中國儲能網訊:
5月19日至21日,「第八屆中國國際儲能大會」在深圳隆重召開, 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區1500餘位政府機構、科研院所、行業組織、電力公司、新能源項目單位、系統集成商等代表出席本次大會。
美國丹佛大學終身教授張俊在能源區塊鏈&雲儲能專場,發表了題為「基於區塊鏈的智能電力能源系統」的精彩演講。
演講內容如下:
張俊:我今天主要是從AI和電力系統的角度來看區塊鏈,軟體機器人,有一半是我們王飛躍老師主要講的東西,一半是我自己講的東西,我混在一起和大家彙報。這是我們整個軟體機器人回顧的歷史,20世紀80年代,通用汽車那個時候就開始有軟體機器人的概念,90年代初發展成網路機器人學,到90年代末變成了遠程腦化機器人,到2001年變成了,基於代理的方法又演進,到2009年變成Roboearth,到現在就是機器學習、人工智慧等,未來是軟體機器人進一步深化,達到虛實分離。
這是早期的工作,大概八幾年、九幾年,我們的主任在美國做相關工作。到2004年提出平行智能的概念,2014年,基本上2013年、2014年我開始做這方面的工作。比如第一篇是鄧建玲總寫的文章,後面的社會能源、平行調度這邊就是我們寫的,區塊鏈的方法是我集合了美國一些主要的學者來做的工作。未來我們在這樣的地方,這個人是雅斯貝爾斯,在1949年寫過一本書,他提到一個概念叫軸心時代,軸心時代是當我們出現重大事件的時候,實際上是所有的事情都是根據軸心在轉,第一次軸心時代是古絲綢之路,就是春秋戰國,這時候不管是東方的中國還是印度、中東還是古希臘都開始出現大批的哲學家,稱之為軸心時代。人類的哲學思想還是跟著他們在走,沒有逃出他們規定的界限。我們主任認為第二軸心時代是科學突破的時代,它是文藝復興的時候出現,一直到愛因斯坦。現在在第三時代,就是歌德定理時代,我們在智性這個時代。
我們有什麼新時代、新思維、新體系和新任務呢?我們一直提的觀點,我們不能彎道超車,只能直道超車,彎道超車和投機取巧是一個詞,中國沒有辦法投機取巧,你是日本、韓國、台灣,甚至印度,你都可以投機取巧,別人帶著你玩,在中國沒有人帶著你玩,所以你必須直道超車,我們要結合自己的優勢,然後就是在直道上超過別人。我們有哪些行動?新一年人工智慧發展規劃提出2020年要整個的應用同步,2025年理論出現重大突破,新一代人工智慧我們兩者提的不一樣,我們的新一代人工智慧,到我們這邊或者整個的AI的社區裡面,我們指的是這個人工智慧,不是深度學習,深度學習現在門檻很低了。2030年要成為人工智慧創新的中心。
這是新一代人工智慧的規劃,綠色是我們參與的這部分。這是我們提出的想法。
回到電網,能源互聯網什麼時候提出來的?互聯網時代提出來,現在還是互聯網時代嗎?現在物聯網都過了。因為我們和軍隊合作,和總參那邊合作,他們要求我們做這樣的工作,看清趨勢、看清方向、看清道路,出思想、出理論、出戰略、出政策、出規劃。這是我們要做的工作,在國家層面,區塊鏈提得很高是因為什麼?等會兒詳細講。
能源智聯網,首先我們是機械第一次工業革命,第二次是電力電子,第三次是信息,第四次是網路,第五次工業革命是平行和虛實分離的概念,為什麼我們提第五次而不是提第四次?因為錢學森老先生在自動化所就這麼提,我們一直沿用這個概念,不管大家覺得怎麼樣,這是我們的提法。
如何變革?CC是指揮控制,FC是聚焦和收斂,能源是從DC到FC。
這是我們提出的能源5.0的主要內容,這是我們對新能源或者新的智能工業的理解。總體我們是用平行智能的方法做到對複雜系統的建模,因為能夠用數學描述出來的都是簡單系統,複雜系統是用數學描述不出來的,在描述不出來的系統如何對它建模,如何對它管控呢?我們只有用複雜系統的方法,只有用大數據的方法,然後大數據填坑,中間的坑,然後用平行系統的方法架橋,把它架起來。
這就是三個平行機的概念。
知識機器人的概念,描述、預測、引導。講一個故事,描述、預測、引導,什麼叫描述、什麼叫預測、什麼叫引導?這就是大數據,大數據就是這麼用的,大數據不是用來可視化的,可視化是因為沒有辦法理解它,所以你才可視化。可視化變成人能夠理解的東西。
平行與並行,並行是一個問題分很多個,有很多機器並行的處理。平行不是,平行是有十幾系統,有很多的虛擬系統,虛擬系統和實際系統交互,然後達到最後的目的。這就是平行系統的概念。
用數據說話,描述智能,我的數據有什麼意思,預測智能,引導智能,我用我的東西引導你。我們每天每時每刻都經歷這些事,比如你手裡的頭條、殺熟軟體都是用大數據的方法引導你向這些公私要你乾的事情其做。這深入到我們生活的每個層次,能源方面也要這麼做。當然我們是做好事不是做壞事,這是描述智能、預測智能、引導智能。
它是對牛頓系統和默頓系統的轉換,牛頓系統是我對明天的預測是不一樣的,我對明天的預測和明天實際發生的事情不相關,我預測明天38度,明天38度了,這是天氣預報。默頓是社會系統,它和社會發展什麼東西相關。比如有一個大咖預測今天的會議很成功,很多人會來,大家看了大咖說的就會來。這是引導這個事。牛頓系統和默頓系統就是這樣不一樣。
跨越認知鴻溝橋樑。
人機結合、知行合一、虛實一體的方面,如果我們的人工世界、現實世界和虛擬世界三個世界,它是在物理空間和網路空間,實際上形成交集。
能源控制是什麼樣的形態?我們有物理能源、人工能源系統、社會能源系統,我們有明控、暗控、光控,三控合一。
能源5.0有什麼新的戰略思維?虛實分工,整體來說就是虛實分工。有目標,社會能源與能源智聯網的目標。這是工業5.0的新形態,為什麼提虛擬數字工業的崛起?大家現在覺得賣一個東西,我做出一個電機或者幹什麼,賣出去或者做一個電網賣出去,運行賺錢就完了。但是以後的工業形態不是這樣的,以後的工業形態一定是伴隨著它的虛擬的軟體化的系統對它進行管控,而成對出現的。而且現在已經出現苗頭,包括現在的西門子和GE,GE的數字部門,就專門做這個事情的部門已經年收入達到150億,GE也由此躋身全球十大軟體公司行列。GE已經變成軟體公司,你的硬體來了,我用數字工業技術來統治和支配你,是這樣的思路。實際上GE已經開始轉型了。因為干這個比做東西利潤要高得多,然後它的技術含量要高得多,一個行業和另外一個行業,哪個行業統治和被統治的關係,哪個行業利潤高,哪個行業的技術含量高就是統治行列,我就把它劃分為4個階段,比如說現在這種工業匯流排,支撐與服務,差不多是工業物聯網這樣的概念,支撐與服務,管控與主導,開始冒苗頭,就是虛擬數字工業內生出來基於人工智慧的管控手段。
如果這個階段中國還沒有研發的虛擬數字工業,中國又會落後於世界工業水平一代。如果到支配與統治的階段,中國還沒有,中國的工業將被國外的工業所殖民。我寫的時候還沒有貿易戰,我覺得是不是要這麼些,寫了會不會挨罵,後來看中美代表商貿談判,大家有沒有關注?看它的條款,除了割地,基本上就是所有不平等條約之和。現在中國也不是兩百年前的中國,也不會答應,美國之所以敢這麼提出條件,說明我們還是有缺陷的,在基礎工業、高科技方面還是受制於人。當然那只是美國一小部分人。
泛在的科技組織結構,社會物聯網,社會物聯網和物聯網有什麼區別?物聯網是對物的控制和對物的驅動,社會對人要有感知,對人要有引導,就是我剛才說的用大數據的方法感知、引導,是對社會的。不僅僅是對物,還要對人,社會物聯網。
區塊鏈包括存儲區塊鏈。現在的擴容技術,共識技術的發展,實際上都為能源互聯網、能源物聯網、能源智聯網都提出了很多東西。
我們認為區塊鏈是信用機器+真相機器,這是它的表象。它的本質是解決了難以流通的商品化注意力與信用度的問題,革命性的擴展經濟活動範圍和高效率經濟。它把你的經濟擴展了,第一次擴展是農業品到工業品,第一次工業革命,那時候一個人一輩子就一件衣服,耶穌基督死的時候,大家都分他的衣服,把布扯掉。但是工業革命是擴展你的心理世界,你還需要衣服嗎?需要,女同志的櫃櫥裡面少一件,這就是擴展到心理世界。怎麼擴展到你的虛擬世界去?就靠智能技術和區塊鏈,當你把經濟擴展到這兩個空間裡面去的時候,你的經濟又會以什麼樣的情況來增長?這是難以預測的。另外加一句,5年前從來沒有人會覺得可再生能源能發展的如此迅猛。今天一樣,預測還是得做,它的方向還是得做,但是究竟是發展成什麼樣子,那是社會,是默頓定律。
它就是真道的系統，它就是一個真實的真道的系統。
很有趣的現象,搞電的為什麼搞區塊鏈?我形容成一句話,你不搞區塊鏈,區塊鏈就搞你。去年中國花了多少電在挖幣上?千分之五的電在挖幣上,中國哪個高耗能行業可以耗千分之五的電?今年全世界千分之五的電絕大部分在中國,中國起碼是千分之7.5到8的電會花在挖幣上,後年肯定過1%,這是智能經濟帶來的電力消耗的冰山一角。在所有社會化的智能經濟起來之後,我們現在所有的耗電量可能也就是上面的一點小波動。這是可以預見的。泛在社會性大規模計算,包括移動計算、邊緣計算,包括車,剛才我們李老師提了六千萬到1億量,我們1.8億萬輛的保守估計,年銷售3.3個三峽,你怎麼調度?還要建3.5個三峽的發電站怎麼建?
區塊鏈和人工智慧如何結合?為什麼人工智慧要架構在區塊鏈上?人工智慧架構在區塊鏈上人工智慧才有了主心骨,要不然你就是社會上一個、一個分散的小智能,形成不了大規模社會化的智能,只有形成社會化的智能,你這個社會才叫智能社會。人工智慧和區塊鏈結合可以產生什麼火花,我講得比較技術性,AI是理解、認識、決策,區塊鏈是安全性、記錄性。我的決策怎麼樣可信,我的記錄怎麼樣反過來在數據上能夠支持我的決策。最後是人工智慧和區塊鏈將如何顛覆現在的世界,一旦成功徹底顛覆現在社會的運行方式。
對區塊鏈的研究是2005年開始,文章是2006年發的,第一篇文章是袁勇研員和王飛躍研究員一起發的,是自動化學報下載量最高的一篇文章,基本上國標裡面都快用它中間的資料作為標準。包括和電子科大的周濤老師一起寫的,還有段永朝。
平行區塊鏈,是我們提的區塊鏈管控,複雜區塊鏈管控的方法。為什麼要對區塊鏈進行管控呢?也是很好玩的問題。
新運營型模型,不要以傳統的生態系統的看法來看新能源,新能源以後作為活的生態出現,是要增長的,要給它增長的方法和方式和平台。
能源智聯網,能源智聯網實現三個協同:一是互聯網實現數據與信息協同,數信協同。二是物聯網實現感控協同,感知與控制協同。三是智聯網實現知識與智能的協同,中間有一系列的技術,大家可以看一下這篇文章,這不是給能源寫的,是給一般性的智能系統寫的,但是大家可以看一下。
這是針對服務轉型怎麼轉,GE怎麼轉的,西門子怎麼轉的。
能源智聯網就是平行系統+社會物聯網+產業區塊鏈+知識自動化和社會計算,這是我們給的公式。
後面是怎麼用通證來聯合電力系統的產業,就不是它的支付系統,而是有些產業和DOA、智能合約,產業自主化。
轉型的實質,軟體定義的人工體就是它轉型的實質,只有通過虛擬工業的興起,虛擬工業的建立才能提怎麼服務,沒有這個東西就只能是一點、一點的在做工作,而不是一片的解決問題。
研究成果,這是我們做的DOA能源管理系統。這是根據paper根據QAI做的系統,我們做了一個微電網,微電網上做能源交易,用區塊鏈實現,調度執行是用區塊鏈實現,就是兩層,還有分析和數據,因為我們還有其他任務。
這是和國網、天津市合作的重大專項(見PPT)。
能源的5.0,是在真的校區裡面實現EMS的系統(見PPT)。
電力資產大數據挖掘,這是我們想在電力資產方面在平行系統和平行智能和數據智能方面做出自己的貢獻。
這是國網人工智慧的項目二,人工智慧應用於電力系統的技術體系和應用研究,有6個單位在裡面。
這是我們最後的目標,成為智慧社會的支柱,我們提出了往前走的路徑,不是喊一喊,我們不是領導,是科研機構,領導有目標,這個目標怎麼實現?我們覺得智能技術+區塊鏈就是未來的路。
謝謝!
(本文根據現場錄音整理,未經本人審核)
來源：中國儲能網
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