Китай использует искусственный интеллект при эксплуатации своей сети высокоскоростных железных дорог протяженностью 45 000 км (28 000 миль), причем, по словам инженеров, участвующих в проекте, технология достигла нескольких этапов. Система искусственного интеллекта в Пекине обрабатывает огромные объемы данных в режиме реального времени со всей страны и может предупреждать команды технического обслуживания о нештатных ситуациях в течение 40 минут с точностью до 95 процентов, говорится в рецензируемом документе. “Это помогает выездным бригадам проводить повторные проверки и ремонтные работы как можно быстрее”, - написал Ниу Даоань, старший инженер центра инспекции инфраструктуры China State Railway Group, в статье, опубликованной академическим журналом China Railway. В прошлом году ни одна из действующих высокоскоростных железнодорожных линий Китая не получила ни единого предупреждения о необходимости снижения скорости из-за серьезных проблем с неровностями пути, в то время как количество незначительных неисправностей на путях сократилось на 80 процентов по сравнению с предыдущим годом.
Согласно статье, амплитуда движения рельсов, вызванная сильными ветрами, также уменьшилась – даже на массивных мостах, перекинутых через долины, - благодаря применению технологии искусственного интеллекта. По словам исследователей, машинный интеллект может прогнозировать и выдавать предупреждения до возникновения проблем, обеспечивая точное и своевременное техническое обслуживание, которое поддерживает инфраструктуру высокоскоростных железнодорожных линий в лучшем состоянии, чем когда она была впервые построена. Ниу и его команда заявили, что значительный объем данных, генерируемых датчиками, встроенными в инфраструктуру высокоскоростных железных дорог, “вынуждает Китай внедрять новые технологии, такие как большие данные и искусственный интеллект”. По их словам, внедрение этих технологий позволило проводить “более точные и своевременные оценки и научные оценки состояния обслуживания инфраструктуры”. Согласно документу, после многолетних усилий китайские железнодорожные ученые и инженеры “решили проблемы” в области всестороннего восприятия рисков, оценки оборудования и точного прогнозирования тенденций в машиностроении, электроснабжении и телекоммуникациях.
Результатом стала “научная поддержка для достижения упреждающей профилактики безопасности и точного обслуживания инфраструктуры высокоскоростных железных дорог”, сказали инженеры. До начала строительства первой высокоскоростной железнодорожной линии в Китае 15 лет назад критики утверждали, что техническое обслуживание станет невыносимым бременем, поскольку провода и рельсы неизбежно стареют. К концу прошлого года протяженность сети превысила экватор, что создало инженерную и технологическую проблему для поддержания ее безопасной эксплуатации. По всему Тихоокеанскому региону стареющая железнодорожная сеть США сталкивается с той же проблемой, поскольку отсутствие технического обслуживания приводит к частым инцидентам, связанным с безопасностью. За последние 50 лет среднее число сходов поездов с рельсов превысило 2800 в год, достигнув пика почти в 10 000 в 1978 году. Высокоскоростная железная дорога Китая является самой быстрой в мире, ее скорость составляет 350 км/ч (217 миль в час), а в следующем году планируется увеличить ее до 400 км/ч (249 миль в час). Ожидается, что сеть продолжит свое стремительное расширение до тех пор, пока не соединит все города с населением более 500 000 человек.
Но команда Niu выявила надвигающуюся проблему для железнодорожной сети в сочетании с ростом доходов, снижением рождаемости и общим старением населения – количество обслуживающего персонала будет постепенно сокращаться по сравнению с нынешним уровнем. Инженеры заявили, что появление искусственного интеллекта как возможности для управления состоянием высокоскоростных железных дорог было признано более десяти лет назад в таких странах, как Германия и Швейцария. Обе европейские страны предложили планы по улучшению обслуживания железных дорог с использованием машинного интеллекта, но их железнодорожные сети были невелики по сравнению с сетью в Китае, отметила команда. Чтобы удовлетворить потребность в обширных реальных данных для обучения системы искусственного интеллекта, китайские железнодорожные ученые и инженеры собрали и систематизировали почти 200 терабайт необработанных данных для искусственного интеллекта, что более чем в 10 раз превышает весь объем данных Библиотеки Конгресса США. Данные поступают из различных источников и форматов, включая значения динамической формы сигнала, регистрируемые колесными датчиками, записи о перемещениях кузова поезда, вибрации рельсов и метеорологические данные.
Согласно статье, для обучения системы использовались колебания амплитуды тока в электросети и даже записи мониторинга электромагнитного спектра.Преимущество искусственного интеллекта заключается в его способности анализировать разнообразные данные, выявлять потенциальные подсказки, связанные с проблемами, и выявлять ранее неизвестные связи в кажущихся хаотичными наборах данных. Это позволяет более точно идентифицировать неисправности и прогнозировать их возникновение. Команда Niu заявила, что технология повысила эффективность анализа новых данных на 85%. Ранее штаб-квартира управления техническим обслуживанием в Пекине могла выдавать предупреждения по всей стране раз в неделю. Регулярные отчеты теперь публикуются ежедневно. Согласно документу, Китайская государственная железнодорожная группа внедрила протокол управления данными в 2022 году, наложив многочисленные ограничения на хранение, использование данных и другие привилегии, чтобы убедиться, что система остается под контролем. По словам инженеров, алгоритмы искусственного интеллекта прошли тщательную проверку человеком, чтобы обеспечить их безопасность, прежде чем быть включенными в набор инструментов.
В то время как разрыв в технологиях искусственного интеллекта между Китаем и США, по-видимому, увеличивается, некоторые наблюдатели предполагают, что на самом деле он сокращается и что в определенных критических областях могут произойти китайские прорывы с использованием небольших специализированных моделей. Санкции правительства США препятствуют доступу Китая к самым передовым чипам искусственного интеллекта, замедляя разработку крупных моделей, таких как Sora от OpenAI и ее реалистичные симуляции физического мира. Но самоуправляемые автомобили, оснащенные высокопроизводительными лидарными датчиками, становятся все более доступными и популярными в Китае, где искусственный интеллект также лидирует в системах прогнозирования погоды. Автоматизированные портовые терминалы значительно повысили эффективность логистики, а интеллектуальные электросети сверхвысокого напряжения передают энергию ветра и солнца из пустыни Гоби в отдаленные регионы по всей стране. Ученый, работающий в отделе прикладных исследований искусственного интеллекта в Пекине, попросивший не называть его имени, сказал, что появление таких крупных моделей, как ChatGPT и Sora, стало “приятным сюрпризом”. “Если США смогут воплотить эту технологию в ощутимую производительность, у них есть потенциал сохранить свои лидерские позиции в мире. В противном случае лидерство будет иллюзией”.
