AI人才“養(yǎng)成記”：大學(xué)生用百度飛槳接穩(wěn)質(zhì)檢接力棒

十八世紀(jì)初，上海，為抵制外國香煙的霸道出口，三星紙煙有限公司成立。這是中國第一家煙草公司，“清末美女牌九”，一套單色32片，封面上沒有一句外語。

很快，全國大大小小的煙草公司如雨后春筍般涌現(xiàn)，北方的北洋煙草公司，南方的廣東南洋煙草公司……光上海就近四百多家。

大國，人口眾多，對煙草的需求自然不低。細(xì)觀近十年來，我國每年生產(chǎn)卷煙均超過2.3萬億支，2017、2018兩年，煙草行業(yè)稅收均突破萬億，是國民財(cái)政總稅收的大部頭。

稱少不了坨，卷煙濾棒于卷煙成型的重要性亦是如此。卷煙產(chǎn)量及銷量的提升加劇了對濾棒產(chǎn)量的需求以及對濾棒生產(chǎn)工藝提高的需求，因此，作為關(guān)鍵的原材料，濾棒質(zhì)量檢測成為了卷煙生產(chǎn)線上十分重要的環(huán)節(jié)。

然而事實(shí)是，卷煙濾棒的生產(chǎn)問題重重。首先，72%的工廠仍停留在人工檢測階段，成本高，速度慢，視覺檢測方法精度自然也不高，以至于遠(yuǎn)達(dá)不到生產(chǎn)要求。其次，現(xiàn)有方法僅能進(jìn)行正次品檢測，各類次品量仍需要人工去統(tǒng)計(jì)，耗時(shí)費(fèi)力，更別說成本多大了。

（圖：人工視覺檢測濾棒）

1.接力棒

早前，湖南大學(xué)機(jī)器人視覺感知與控制技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室與長沙海貝智能科技有限公司就有針對濾棒質(zhì)量檢測的校企合作項(xiàng)目，但項(xiàng)目第一代使用的仍是傳統(tǒng)視覺檢測方法。隨著國家煙草專賣局提出建立數(shù)字化、智能化、精益化的現(xiàn)代工廠的要求，生產(chǎn)方也發(fā)現(xiàn)了第一代項(xiàng)目存在著的弊端和局限，方向變得清晰——質(zhì)量檢測走向“智能化”勢在必行。

湖南大學(xué)大學(xué)生張屹峰和他的年輕團(tuán)隊(duì)接過了這一棒。

大家都在埋頭準(zhǔn)備畢業(yè)論文，為秋招奔波之時(shí)，張屹峰和楊婷婷兩人的忙碌還停留在實(shí)驗(yàn)室里——5月參加“中國高校計(jì)算機(jī)大賽人工智能創(chuàng)意賽”以來，他們就沒閑下來過。2019“中國高校計(jì)算機(jī)大賽人工智能創(chuàng)意賽” （簡稱：C4-AI大賽）由教育部三大教指委、全國高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育研究會主辦，百度公司、浙江大學(xué)、德清縣人民政府聯(lián)合承辦，通過“AI+X”開放式命題，鼓勵(lì)學(xué)生跨界思維，去發(fā)現(xiàn)AI在各個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域的應(yīng)用場景，用創(chuàng)意開發(fā)去解決實(shí)際問題。這一競賽方式也與張屹峰團(tuán)隊(duì)的想法不謀而合，他們不僅期望通過這次比賽在知識上有所收獲，結(jié)識些志同道合朋友，更重要的是對行業(yè)做些力所能及的改變。

（圖：張屹峰和楊婷婷同學(xué)）

因?yàn)橥谝粚茫滞瑢僖晃粚?dǎo)師門下，張屹峰和楊婷婷平時(shí)的研究課題以及工程項(xiàng)目都一起完成，可以說是老搭檔了，加上平日里就帶著他們做項(xiàng)目的博士學(xué)長馮明濤，“湖大機(jī)器視覺”團(tuán)隊(duì)組建完畢。

作為隊(duì)長，張屹峰在團(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目框架的設(shè)計(jì)以及核心算法的實(shí)現(xiàn)，安排項(xiàng)目中各項(xiàng)工作；隊(duì)員楊婷婷負(fù)責(zé)軟件的開發(fā)和測試，馮明濤主要負(fù)責(zé)給出一些深度學(xué)習(xí)算法上的建議。遇到硬件的選取裝配以及在生產(chǎn)線測試，他們則一起行動(dòng)。

幾個(gè)年輕人立志打破對卷煙濾棒的傳統(tǒng)視覺檢測方法：“我們想通過使用‘人工智能’算法來進(jìn)行改造升級?！?/p>

根據(jù)參賽者自身興趣及技術(shù)基礎(chǔ)能力差異，C4-AI大賽將隊(duì)伍分為賦能組與創(chuàng)新組兩個(gè)組別，分別提供EasyDL 定制化訓(xùn)練服務(wù)平臺及飛槳開源深度學(xué)習(xí)平臺。湖大機(jī)器視覺團(tuán)隊(duì)選用了EasyDL去建立空管濾棒端面智能化檢測系統(tǒng)，將缺陷檢測任務(wù)轉(zhuǎn)換成多分類任務(wù)，并采用EasyDL定制化訓(xùn)練出高精度、速度快的分類網(wǎng)絡(luò)模型。

（圖：湖南大學(xué)“基于EasyDL的空管濾棒端面智能化檢測系統(tǒng)”項(xiàng)目）

“首先是因?yàn)橘x能組和創(chuàng)新組的側(cè)重不同，賦能組注重項(xiàng)目的落地應(yīng)用，而創(chuàng)新組注重算法的創(chuàng)新。我們這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)在落地測試，更適合參加賦能組的比賽。并且EasyDL只需要數(shù)據(jù)集即可開始訓(xùn)練，更適合應(yīng)用到追求算法簡單、高效開發(fā)的工業(yè)生產(chǎn)中?！?/p>

EasyDL是基于百度飛槳的定制化AI訓(xùn)練和服務(wù)平臺，面向各行業(yè)有定制AI需求的企業(yè)及開發(fā)者，提供從數(shù)據(jù)管理與標(biāo)注、模型訓(xùn)練、服務(wù)部署的一站式AI開發(fā)全流程支持,它能讓零算法基礎(chǔ)的用戶，也可以基于自身業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)，快速訓(xùn)練專屬的定制化AI模型。而這正是湖大機(jī)器視覺團(tuán)隊(duì)所需要的。

2.AI解燃眉之急

“把不同種濾棒集成在一個(gè)模型里面更加智能化，更方便用戶使用。不然模型分開選擇的話，有點(diǎn)不‘人工智能’。”

“不同種類濾棒集成在一個(gè)模型有點(diǎn)不現(xiàn)實(shí)，這樣的模型準(zhǔn)確率會降低很多，還有處理速度也會慢很多，我們的項(xiàng)目是要投入生產(chǎn)線使用的，要先考慮實(shí)用性、可行性，再考慮功能的優(yōu)化?！?/p>

“為什么模型準(zhǔn)確率一定會降低，速度會變慢，我不信。你都沒做，怎么說一定不行？”

“效果肯定會變差很多，我拿兩種不同濾棒的數(shù)據(jù)集整合在一起訓(xùn)練，然后測試模型我們一起看吧。”

在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，這樣的對話是團(tuán)隊(duì)的日常。好在盡管有分歧有爭論，但總能有意想不到的發(fā)現(xiàn)。

最難的問題還是與數(shù)據(jù)集相關(guān)。模型訓(xùn)練初期準(zhǔn)確率很低，只有70%左右，離生產(chǎn)方的要求還有一定距離?！皵?shù)據(jù)集不是由同一人標(biāo)注的，因此標(biāo)準(zhǔn)不一樣，而且我們的數(shù)據(jù)集量只有三千多，模型的泛化能力也就一般?！彼麄兓艘恢軙r(shí)間反復(fù)確定三千多張樣本的標(biāo)注，將數(shù)據(jù)集量擴(kuò)充到了一萬兩千多張，之后訓(xùn)練出來的模型準(zhǔn)確率提高了十幾個(gè)點(diǎn)，為后續(xù)標(biāo)注新的濾棒數(shù)據(jù)集打下了良好基礎(chǔ)。

（圖：空管濾棒端面缺陷種類示例）

南方夏日的酷暑一點(diǎn)兒不留情，而三位同學(xué)必須奔波于實(shí)驗(yàn)室和濾棒生產(chǎn)工廠之間考察。

張屹峰和楊婷婷都是湖南常德人，為了完善項(xiàng)目，他們常常需要輾轉(zhuǎn)交通、四處奔波。測試期間，他們利用暑假時(shí)間“駐守”在江蘇南通的濾棒廠。兩人每天7點(diǎn)左右起床從酒店出發(fā)，8點(diǎn)之前到工廠，一待就是一整天，這樣的節(jié)奏持續(xù)了有一個(gè)多月?！吧a(chǎn)車間是沒有凳子的，如果想要坐下來休息，只能在地上墊個(gè)東西將就將就?！奔由嫌行├吓f的濾棒成型機(jī)噪音不小，有時(shí)聽身邊人說話都費(fèi)勁，需要戴耳塞保護(hù)耳朵。

還有一個(gè)關(guān)鍵問題——工廠的工控機(jī)不能聯(lián)網(wǎng)。所幸的是，EasyDL支持用離線SDK來部署模型功能在生產(chǎn)設(shè)備終端。

可這還沒完。在實(shí)驗(yàn)室測試的時(shí)候他們就已經(jīng)將EasyDL提供的兩個(gè)按設(shè)備激活的序列號使用了，因此，在工廠測試時(shí)就沒有新的授權(quán)序列號可用。

萬般焦急下，他們試著向EasyDL控制臺提交了申請額外序列號的工單，本以為結(jié)果遙遙無期，誰想當(dāng)天就收到了電話回復(fù)?！癊asyDL方確認(rèn)用途之后馬上就給我們提供了新的序列號?！焙髾C(jī)器視覺團(tuán)隊(duì)的一大隱患解決了，“為百度工作人員的效率點(diǎn)贊！”

3.智能化的光

得知生產(chǎn)線上測試的功能和性能指標(biāo)都通過，并能夠投入生產(chǎn)線使用的當(dāng)晚，張屹峰和伙伴們?nèi)コ粤祟D海底撈?！斑€是不打折的那種！”終于可以松口氣了，這是他們最有成就感的時(shí)刻。

卷煙生產(chǎn)工廠需要濾棒生產(chǎn)工廠提供的每箱濾棒的正次品率至少要94%以上，而空管濾棒端面智能化檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無需人工干預(yù)的高質(zhì)量生產(chǎn)，相對于傳統(tǒng)視覺檢測算法，檢測速度提高了30%，正次品準(zhǔn)確率由94%左右提高到了最高98%。

“一是提高了缺陷檢測的速度和準(zhǔn)確率，二是我們實(shí)現(xiàn)了在線的次品多分類，避免了大量生產(chǎn)原材料的浪費(fèi)?！边@是一次巨大的飛躍。

如今，他們的項(xiàng)目收獲專利5篇，軟件著作6篇，并且在全國各地與多個(gè)濾棒生產(chǎn)公司有合作，擁有濾棒檢測、膠線檢測、段長檢測、爆珠檢測等落地項(xiàng)目。本次比賽的系統(tǒng)也已經(jīng)在湖南、江蘇等濾棒生產(chǎn)公司的一線生產(chǎn)線上開始測試。

回溯整個(gè)項(xiàng)目過程，張屹峰不諱言，選擇EasyDL平臺確實(shí)給他們省了不少心力?！拔覀冺?xiàng)目本身就要寫軟件以及建立數(shù)據(jù)庫，還要裝配硬件，EasyDL幫我們進(jìn)行了模型訓(xùn)練的代碼編寫及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。另外EasyDL的AutoDL技術(shù)自動(dòng)搜索適合訓(xùn)練數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也為我們省去了選取網(wǎng)絡(luò)的工作，并且EasyDL訓(xùn)練出的模型準(zhǔn)確率極高。再者EasyDL支持使用C#調(diào)用模型，我們可以在編寫軟件的時(shí)候直接調(diào)用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)模型，十分方便?！?/p>

這次團(tuán)隊(duì)使用的是EasyDL經(jīng)典版優(yōu)化模型，他們表示今后會再繼續(xù)學(xué)習(xí)和使用提供網(wǎng)絡(luò)模型選擇、超參數(shù)修改等功能的EasyDL專業(yè)版?！耙?yàn)槲覀冄芯糠较蚴怯?jì)算機(jī)視覺及機(jī)器視覺，后續(xù)需要用到人工智能（深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)）的時(shí)候很多?！?/p>

通過C4-AI大賽初露頭角的湖大機(jī)器視覺團(tuán)隊(duì)只是百度AI賦能社會的其中一份子，越來越多的熱血少年們將百度AI技術(shù)能力應(yīng)用于各行各業(yè)。百度提供了飛槳深度學(xué)習(xí)平臺及其EasyDL定制化訓(xùn)練服務(wù)平臺進(jìn)行創(chuàng)意性開發(fā)，降低了AI技術(shù)門檻，讓選手更高效、更靈活地實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)應(yīng)用。

比如，中南大學(xué)的“AI知膚寶”項(xiàng)目，基于臨床圖像和病史數(shù)據(jù)，構(gòu)建了皮膚疾病全病種分類系統(tǒng)，通過小程序提供在線服務(wù)，解決了醫(yī)療資源不平均、看病難等問題；大連理工大學(xué)的作品 “指舞”，創(chuàng)新性地將現(xiàn)有的觸摸識別人機(jī)交互方式，拓展到跟蹤手指在桌子上滑動(dòng)產(chǎn)生的聲音信號并進(jìn)行識別，大大提高了智能家居的操控范圍......除此之外，學(xué)生們的作品還涉及了新零售、智慧農(nóng)業(yè)、智能游戲、環(huán)境保護(hù)、特助公益、公共安全等多個(gè)領(lǐng)域，更具生活氣息。

（圖：2019“中國高校計(jì)算機(jī)大賽人工智能創(chuàng)意賽”選手現(xiàn)場演示各種“硬核”設(shè)備）

據(jù)了解，目前EasyDL平臺已應(yīng)用于近30個(gè)行業(yè)，包括零售、安防、互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容審核、醫(yī)療、法律、會計(jì)、餐飲、購物等等?？梢?，EasyDL正在為各個(gè)行業(yè)的智能化升級不斷添加助力。

AI工業(yè)大生產(chǎn)已經(jīng)來臨，適用且易用的深度學(xué)習(xí)平臺對于需求與行業(yè)背景各異的企業(yè)和開發(fā)者而言，意味著可以事半功倍地實(shí)現(xiàn)AI技術(shù)應(yīng)用落地，實(shí)現(xiàn)降本增效。百度飛槳作為中國首個(gè)也是目前國內(nèi)唯一開源開放、功能完備的產(chǎn)業(yè)級深度學(xué)習(xí)平臺，已經(jīng)累計(jì)服務(wù)150多萬開發(fā)者，定制化訓(xùn)練平臺上企業(yè)用戶超過6.5萬，發(fā)布了16.9萬個(gè)模型，而百度飛槳的定制化訓(xùn)練和服務(wù)平臺 EasyDL，則全方位滿足了不同行業(yè)、不同應(yīng)用場景、不同 AI 算法基礎(chǔ)的企業(yè)和開發(fā)者的業(yè)務(wù)需求。

除了技術(shù)利器，AI人才在人工智能變革中無疑是至關(guān)重要的。而國內(nèi)AI人才的供求比例為1:10，缺口超過500萬，AI高端人才供不應(yīng)求。在百度看來，AI人才應(yīng)該是始終立足于產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中的現(xiàn)實(shí)需求，堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，致力于培養(yǎng)出能夠從理論出發(fā)指導(dǎo)實(shí)踐，又能從實(shí)踐中反哺理論的AI人才。

百度通過與科技部、教育部等政府指導(dǎo)部門，高校、研究所等學(xué)界，以及行業(yè)龍頭企業(yè)等產(chǎn)業(yè)界展開合作，產(chǎn)學(xué)研用一體化構(gòu)建資源體系和協(xié)同育人合作生態(tài)。百度推動(dòng)發(fā)布國內(nèi)AI領(lǐng)域第一個(gè)專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，為AI人才培養(yǎng)厘定標(biāo)準(zhǔn)，并發(fā)布了兩大企業(yè)級認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，助力企業(yè)AI人才的培養(yǎng)?；谌瞬排囵B(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，百度設(shè)立云智學(xué)院，促進(jìn)ABC領(lǐng)域的產(chǎn)教融合，建設(shè)課程體系、實(shí)訓(xùn)室及人才培養(yǎng)基地，推出面向高校一線教師的深度學(xué)習(xí)師資培訓(xùn)，面向不同層級的企業(yè)從業(yè)人員分別推出零基礎(chǔ)深度學(xué)習(xí)集訓(xùn)營、PaddleCamp未來深度學(xué)習(xí)工程師集訓(xùn)營、AI快車道-企業(yè)深度學(xué)習(xí)實(shí)戰(zhàn)營、黃埔學(xué)院-首席AI架構(gòu)師培養(yǎng)計(jì)劃等舉措，為企業(yè)從業(yè)人員提供更專業(yè)的學(xué)習(xí)平臺，幫助企業(yè)培養(yǎng)AI技術(shù)人才，從而整體推進(jìn)AI人才的培養(yǎng)。同時(shí)，舉辦包括C4-AI大賽在內(nèi)的各類AI競賽，以賽促學(xué)。

如今，百度已經(jīng)培養(yǎng)了全國300余所高校、超過1000名一線AI專業(yè)教師，累計(jì)賦能超1000家企業(yè)開發(fā)者，走出上百位首席AI架構(gòu)師。僅2019年，百度舉辦超過30場AI賽事，150+場線下活動(dòng)，覆蓋超過1億人次產(chǎn)業(yè)鏈人群。

一支支“百度AI生力軍”正在誕生。

【完】

智能相對論（id:aixdlun）

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?澎湃新聞科技榜單月度top5;

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?著有《人工智能 十萬個(gè)為什么》

?【重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域】智能駕駛、AI+醫(yī)療、機(jī)器人、AI+硬件、物聯(lián)網(wǎng)、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開發(fā)者以及背后的芯片、算法、人機(jī)交互等。

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