人工智能技術在港口設備運維檢修中的應用

李惠軍

（利維智能（深圳）有限公司，廣東深圳 518000）

隨著科學技術的不斷提高和經濟水平的不斷發展，港口運輸的規模也在不斷提高，業務層級不斷擴展。在此基礎上，對于設備運維檢修的需求也在不斷提高。傳統運維檢修方式雖然能夠解決一時的設備問題，但是在當今需求不斷增加的大環境下，設備哪怕出現很小的問題都有可能對港口運輸效率造成巨大影響。因此，對于設備的檢修成為了一個重要方面。常規檢修方式的效率不能夠解決新興問題，應當采用現代科學技術來解決，即通過新興信息技術算法對設備檢修進行改革化創新，從而實現港口設備檢修行業的發展。而人工智能作為計算機行業不斷發展的領域，在港口設備運維中的作用雖然還有待開發，然而其運用前景是廣闊的。

1 人工智能技術簡介

人工智能技術是在計算機科學技術不斷發展的基礎上得以衍生的科學門類，該技術是通過對于人類智慧進行研究從而探究智能化過程的實現，通過計算機程序建立邏輯以模擬現有人類智能從而通過智能模擬進行事務處理的技術。隨著計算機科學技術的不斷發展與日益穩固，人工智能與現有計算機網絡技術的結合也不斷密切。當應對一些計算機網絡問題以及當前需要大量時間來解決的問題時，可以通過計算機科學技術建立的人工智能技術實現有效解決，這可以極大提高應用效率，解放勞動者大腦，而且人工智能可以基于機器學習邏輯對人類現有知識進行學習，從而變得更加實用，使用人工智能技術也能降低生產成本，從而獲取更多利潤。

目前形勢下，科學技術的不斷發展帶動了計算機技術的完善與進步。也是由于該原因，人工智能技術作為計算機科學的一個分支，其能夠得到有效的科學化升級與研發。也就是說，人工智能技術是基于信息技術的發展而衍生的一門科學技術，其中所產生的問題也可以通過計算機技術進行有效解決。人工智能技術是基于信息技術，而信息技術的主旨在于對信息的運用與處理，因此人工智能技術的信息處理效率是極高的，其能夠在有限的信息量基礎上得到擴展和完善，從而提高信息的可用性。而且人工智能技術在資源共享方面的效率也是極高的。在網絡系統的運用中，該技術無疑可以提高運用效率，不僅能夠降低運營成本，還能起到事半功倍的效果。

2 人工智能的發展運用前景

當前科學技術正處于快速發展時期，電子設備的計算速度也已經達到難以預料的快速，對于這種信息化時代的處理與運營就需要一個自動化控制體系來進行維持，人工智能技術在這種需求之下應運而生。人工智能技術的出現使得對于計算機系統的管理更趨向于人性化管理，也很大程度上減少了操作難度。而且對于程序中未明確規定處理方法的搖擺性較強的問題也能夠通過學習來進行解決，這使得該技術具有很廣闊的發展空間。人工智能技術不需要基于已經處理好的數據進行改變，而是可以實現對信息的自動化處理，這無疑可以使得其具有更強實用性，在計算機系統的管理方面擁有較為廣闊的發展前景，也能夠迎合人們目前對于計算機技術的需求。

人工智能能夠較為合理地利用計算機資源。科學技術的進步與完善使得資源的利用需求不斷增強，對資源的高利用效率需求也不斷上升。而對于計算機而言，若是不能合理地進行資源分配，導致進程之間的不合理共享，則容易產生計算機死鎖，即所謂“死機”。在大型管理系統中，計算機死鎖是極為致命的，對此，人工智能技術可以實現信息的快速整合與利用，縱使對于一些復雜數據的處理，抑或是需要較為復雜的計算過程時，也可以通過該技術進行合理利用與完善，從而進行復雜信息的處理。通過人工智能技術解決這些問題不僅能夠提高運算速度，還可以實現資源的高效利用，能夠使其得以迅速發展。

3 人工智能技術在港口設備運維中的應用

3.1 人工智能技術在港口運維中的應用背景

當今，隨著經濟全球化的發展以及運輸技術的不斷普及與應用，人們對于港口的使用方式不斷增加，而在此基礎上，設備就更容易損壞，而且隨著港口規模的不斷擴大，若港口設備不能得到合理的運維檢修，則難以實現業務水平的提高。對此，港口設備的運維檢修亟須通過新興科技的運用產生新的升華與進步，從而保障設備的正常運轉，也能夠提供更加科學合理的有效化的服務，從而為人們在港口業務中的行為提供便利，使得港口的運轉效率得到進一步提高，這正迎合了人工智能技術的使用目標與核心模式。

3.2 人工智能技術對于港口設備信息的有效管理

港口設備的許多信息決定了該設備是否損壞以及其損壞程度，而通過該邏輯對設備進行檢驗的邏輯也不斷普及，使得更多廠家開始進行相關研究。而在港口的工作效率不斷提升的背景下，設備損耗快已經成為了人們關注的重點，這也要求進行更加精確的檢修策略。尤其是許多安全隱患會因為設備部件的損壞逐漸露出水面，有些艦艇失事、難以著陸等安全問題逐漸被關注。這樣的現實問題也引起了人們的警覺，通過現代信息技術的融入來實現這類問題的解決，從而對港口設備運維進行發展，是不斷被關注的話題。

若是港口設備信息被外部設備盜用，抑或是root網關被入侵攻占，則會使得港口安全更難以得到保障。對此，通過人工智能技術實現對信息的保護，例如將港口信息進行篩查，通過篩選來辨別有效信息，從而對信息的安全性以及可利用性做出預測。并且在信息處理方法，基于人工智能技術，可以通過程序語言進行單獨的信息處理機制開發，從而對設備運維提供科學合理的保障，并建立獨特的設備運維機制。同時，可以將設備運維檢修通過一定手段進行可視化信息處理，從而更加明確地了解信息屬性并得以對其進行準確運用，這樣能夠科學合理地確定設備狀態，以明確設備存在的問題。

對于不符合規格的信息，可以建立智能數據庫進行處理，通過指標的制定進行數據分析，例如某指標值為200，若是低于200則將其自動屏蔽，否則將其標注紅色字體并輸出在“待解決的問題”輸出欄內，從而將其標注為問題并進行合理化解決。并且通過服務器對信息進行處理以及通過人工智能背景數據庫對其進行分析，從而進行問題的自動化仿真模擬解決，以輸出適宜的解決方案，促進港口設備運維檢修的高效性。對于信息泄露問題，可以通過人工智能系統編寫一個自動化處理木馬入侵的程序，從而對外來入侵程序進行可視化防御，并通過對人工智能系統輸入攻防博弈模型等復雜模型來保障港口設備運維檢修不會因這類入侵造成系統錯誤以影響檢修質量。

3.3 通過人工智能進行港口設備運維檢修評價

人工智能技術是基于大數據技術開發的，其對于信息的處理能力不亞于其他大數據處理手段。在進行信息檢索時，能夠科學合理地得到更受到關注的可視化信息，從而極大提高信息處理效率。而目前對于港口設備運維檢修的指標并未能得到一個標準化方案，因此可以通過人工智能技術進行港口設備運維檢修評價，通過客觀詳實的指標對數據進行綜合性分析，從而進行可行的處理，以完成指標建立，從而不斷提升港口識別運維檢修的質量。而且，目前對于港口設備運維檢修的信息處理并未形成體系，大多處于信息參差不齊的狀態。在人工智能的加持下，可以通過既定邏輯和機器學習的結果對現有信息處理體系進行升級，從而提高信息處理手段。

根據MLPerf 數據，來自各種公司的圖像分類器系統在標準ImageNet 數據庫上進行了訓練，并根據訓練時間進行了排名。2018年，花了6.2 min 訓練最好的系統；在2020年僅花了47 s。如圖1所示。這項進步是通過采用專門為機器學習設計的加速器芯片實現的。

圖1 人工智能機器學習效果圖

而對于信息處理邏輯，可以借助皮爾遜相關系數或是其他相關系數分析各維修因素之間的聯系，建立神經網絡維修關系圖，從而對信息處理體系進行實質性架構，從而根據各類信息之間的聯系對各種信息進行公式化處理，并對其結果進行統計。然后依據統計結果調查出維修重點，并增加對該方面的防護工作。

3.4 人工智能代理技術在港口設備運維檢修領域的運用

人工智能代理技術是一項較為復雜的技術，其組成結構十分多樣化，主要依賴于知識域庫、人工建立的數據庫中不同Agent 的通信聯系以及解釋推理器等設備構成的，該技術依賴于各成分之間的協同作用。對單個的Agent 傳輸任務時，其實是對所有Agent 共同傳輸任務，因為它們之間通過網絡技術可以進行互通，從而提高任務完成的穩定性。該技術可以在數據分析時增加程序運行效率，類似于操作系統中的多線程工作，其效率是優于單線程工作的。通過人工智能代理技術對港口設備運維檢修程序進行優化設計，可以使得系統對工作目標的制定更為高效快捷，這樣可以極大提高工作效率。并且基于該技術，也可以優化信息處理手段，節約計算機資源的使用，使得計算機能夠對更多任務進行處理，從而提高港口運行的效率。通過該技術可以在很大程度上對港口設備運維檢修進行升級，從而提高其運作效率。

人工智能代理技術可以通過網絡技術的升級和機器自主學習技術的使用來實現算法的自動化優化。對于港口設備運維，大多數的信息處理是基于固定算法的，算法的優化是運維檢修的核心，也是人工智能技術的核心。通過該技術對算法進行優化實質是人工智能技術本身的自我更新，通過這類更新實現技術的轉型升級，從而進一步對信息處理提供一個飛躍。若是服務器運行效率的提高或是網速的加快是人工智能技術效率提升的量變，算法的優化則是質變，如同4G網絡優化到5G 網絡。而對此，檢驗的標準則是運行時間和占用內存大小。運行時間能夠決定信息傳輸和處理速度；而占用內存大小及消耗資源的快慢，能夠代表執行質量。通過既定的檢測指標將程序運行時間與占用內存的大小達到一個微妙的平衡，從而對算法進行升級，若占用內存較小且運行速度較快，則可以通過該算法對原有的設備運維檢修算法進行替代，從而提高運行效率，以產生港口設備運維檢修速度與效果的質變。

4 結束語

隨著人們需求的進一步增加，人工智能技術在現實生活中的應用也不斷加深。人工智能技術是現實中的人們通過對自己的智能進行模擬從而衍生出的技術，好的人工智能技術可以達到甚至超過人類所擁有的智能。因此，將人工智能技術應用于港口設備檢修可以極大節省勞動力成本，并提升自動化程度。而隨著計算機技術的不斷進步，人工智能技術在設備運維檢修等工業生產中的應用也在不斷增加。人工智能技術在港口設備運維檢修中不僅能夠作為提升效率的工具，更能夠提升設備數據的安全性，從而更好地保護商業隱私。人工智能技術不僅在于算法的先進性高，更在于能夠與真實人類比擬的機器學習機制，使其能夠對具體問題因地制宜地進行具體分析，從而通過翔實的數據分析選擇最優解決策略。直至目前，人工智能在工業領域的運用還在不斷發展，其發展前景不可估量。