俞登科 段宇格 李喜來
“三才”所蘊含的哲學思想
“三才” 指的是天道、地道與人道,其思想在中國文化中可謂源遠流長。最早語出《易經·說卦》:“是以立天之道,曰陰與陽;立地之道,曰柔與剛;立人之道,曰仁與義;兼三才而兩之,故《易》六畫而成卦。”后來,老子在《道德經》中進一步闡述:道生一,一生二,二生三,三生萬物。在戰國時期,又有《孟子·公孫丑下》云:“天時不如地利,地利不如人和。”
人參天地,共為“三才”。我們從未停止對天、地、人這三者之間關系的思考與探索。天道之才在陰陽變化(天時),地道之才在剛柔并濟(地利),天易地移,天地變化下的種種規律可以從時空體系角度,以四維時空作為載體進行深入感悟。而人作為天地之心,人道之才在仁愛正義(人和)中,立于天地之間,與天道、地道之間密不可分。天、地、人的大道規律,實際上已經將時空概念、人結合在了一起,其核心哲學思想主要在于空間、時間和人這三個要素缺一不可,是有機統一的整體。如何處理好這三個要素及它們之間的有機統一關系是核心內涵。
輸電線路工程設計咨詢評審中的“空間、時間和人”及目前存在的不足
輸電線路工程設計咨詢評審主要指由工程設計專家對輸電線路工程設計階段的設計成果文件及其中的關鍵技術經濟問題進行審查,提出優化建議并出具咨詢評審意見。
隨著全國輸電線路工程(交直流特高壓、多端柔性直流、750kV、500kV、330kV、220kV等)建設的持續推進,在“空間”上,必然會產生大量的氣象條件、地形地貌、地質分層、導地線、金具、桿塔、基礎等的海量工程設計數據;在“時間”上,不管是已建、在建還是待建輸電線路工程,所有的數據及信息均蘊含在工程可行性研究、初步設計和施工圖設計的時間階段中;在“人”這個環節,工程設計專家以自身的設計經驗對輸電線路工程不同設計階段的設計條件、工程量及技術經濟問題進行咨詢評審和整體把控。
然而,隨著新的輸電線路工程不斷涌現,工程本身的差異化和復雜性不斷提升,目前在咨詢評審過程中也逐步顯現出不足和掣肘之處。首先,面對日益增加的海量工程設計數據,目前并未形成有效的存儲,以及基于此的價值挖掘;其次,不同的設計階段界限分明,相對獨立,并未形成設計上整體的全過程咨詢;最后,不同的設計專家結合自身的設計經驗和理解,對于咨詢評審的深度、精度及效率的把握各有不同,難以維持在同一水準。
所以,目前在“空間”“時間”“人”這“三才”方面的配合不甚理想。
創新研究——輸電線路專家輔助決策系統的開發
輸電線路專家輔助決策系統的開發目的就是解決上述不足,充分利用好海量數據和專家經驗,在時間軸上進行深度挖掘和整合,以便更高效地服務于輸電線路工程的咨詢評審工作。其開發的核心及關鍵點就在于三要素及其有機整體的把握。以“三才”哲學思想為指引,筆者認為其對于輸電線路專家輔助決策系統的開發工作具有以下幾個方面的啟示。
空間跳躍——由硬及軟,剛柔并濟
面對輸電線路工程設計中海量的數據,如何對其進行有效處理,并在此基礎上進行變化、重構、創造和提升,從數據空間角度可以進行由硬及軟的跳躍,即數據→信息→知識→智慧。首先,數據是形成信息、知識和智慧的底層根源,包括前面已經提及的各類輸電線路工程數據;其次,信息是經過加工處理后對決策有價值的數據,比如單公里桿塔數量、直線塔和耐張塔的平均呼高等信息;再次,知識是有價值的信息沉淀并結構化而成,比如風速、覆冰等的矩特征,成片林區長度和桿塔呼高的相關關系;最后,智慧是對知識的選擇和決策,在各種特征變量的矩特征及相關關系基礎上,結合空間變量優選出適合具體工程特點的決策方案。
時間串聯——由此及彼,極往知來
截至2018年年底,220kV以上輸電線路長度約73.3萬千米,配電網線路長度約561.8萬千米。以特高壓輸電線路工程為例,目前已建成9交(交流特高壓)14直(直流特高壓),在建5交4直,未來還將建設白鶴灘水電站、金沙江上游外送等特高壓輸電線路工程。從工程時間角度可以完成由此及彼的串聯,即過去→現在→未來。首先,對于過去的已運行輸電線路工程,應能實時查詢當時的工程概況、歷史投資等重要數據和信息;其次,對于正在規劃設計的輸電線路工程,應能利用已有儲備知識對潛在信息進行深度挖掘,深耕細作而優化設計;最后,對于遠期規劃研究的輸電線路工程,應能結合過去和現在的既有狀態,實現對未來的展望和預測,達到“風物長宜放眼量”的時間格局。
人的延伸——守正出奇,和而不同
輸電線路工程設計專家從設計出發,站在咨詢評審的立場以期對輸電線路進行總體把關。在此過程中,隨著經驗和知識的不斷積累,也在不斷推陳出新和追尋高效。從人的角度可以實現守正出奇的延伸,即設計經驗→專家推理→人工智能。首先,要對輸電線路工程進行咨詢評審,就需要積累一定的設計經驗,熟悉設計的全過程和其中的重要環節;其次,面對新的疑難問題應能基于經驗舉一反三,觸類旁通,進行推理演化;最后,對于已有紛繁復雜的設計經驗和不斷更新的推理知識應進行高效的總結歸納。人工智能是一個比較好的解決方案。所謂人工智能其實是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。這里需要說明的是,人有主動創新能力,人的哲學思想是戰略層面,人工智能的算法是戰術層面,人和人工智能實際上是戰略和戰術的和諧關系,也即和而不同。
三要素的有機統一
需要關切到的是,空間、時間和人這三要素是有機整體,可以相互轉化。過去的數據和信息對應設計經驗,現在的知識對應專家推理,未來的人工智能對應智慧。輸電線路專家輔助決策系統的開發重點就在于利用大數據技術生成包含設計經驗的數據及信息庫,進而提煉形成包含專家推理的知識庫,最后推出包含智慧的人工智能算法。
結語
輸電線路工程中的種種創新,有賴業界同仁鍥而不舍的共同努力,希望電網人心中懷揣不忘初心的愛,眼中存有執著信念的光,堅定踏實地走腳下的路。P