【我们这十年@坐标中国】“掘速之极”，“煤海蛟龙”掘出能源保障线******
中新网北京10月9日电题：“掘速之极”，“煤海蛟龙”掘出能源保障线
记者 宋宇晟
一提起“煤矿采掘”，很多人脑海中很自然就会浮现出满脸煤灰的矿工形象。
但你或许想象不到 ，如今的煤矿工人不仅不需要出大力、流大汗 的人力挖煤 ，还用上了我国完全拥有自主知识产权的“采掘神器” ，只需要几位工人站在安全位置操作、按下几个按钮，机器就能自动采掘 ，工作量还达到了原来的3-4倍。
这件“采掘神器” 是什么 ？
这里所说 的“采掘神器” ，指 的 是掘支运一体化快速掘进系统。根据不同地质条件配套 ，整个系统最长可达200多米 ，重量高达230多吨。
中国煤炭科工集团首席科学家 、快速掘进系统总设计师王虹称之为“煤海蛟龙”。该系统由掘锚一体机、锚杆转载机、柔性连续运输系统和协同控制平台等部分组成 。
其中，可伸缩 的巨大的滚筒 是它 的利齿 ，负责挖掘；前方的旋转刀盘好似“巨龙”的舌头，把割下来的煤块源源不断地拨到嘴里 ，而龙 的脊椎和顶部 、侧面 的龙爪负责支护 ，龙的身体则负责运输。
就这样 ，整个系统完成了从采掘到支护再到运输的一整套工作 。
快速掘进系统 。中国煤科供图为何能称为“煤海蛟龙”？
和今天 的先进技术相比 ，传统掘进技术工序繁多，技术水平低 ，造成采掘比例严重失衡，每月平均进尺仅约180米，再加上工作面水 、瓦斯 、顶板 、粉尘等严重威胁人员与装备的安全。
一直以来，国内外未形成掘进 、支护、运输平行作业的掘进作业线，掘进更是成为煤炭安全绿色高效开采 的短板 。掘进、支护、运输不能平行作业 ，堪称“世界级难题”。
王虹直言，针对这样 的问题 ，2012年 ，中国煤科便提出了“快速掘进” 的构想。
2013年 ，第一代掘支运一体化快速掘进系统1.0同时也 是世界首套快速掘进系统在神东煤炭集团投入工业性试验。2018年，第二代掘支运一体化快速掘进系统2.0 ，实现系统设备系列化和模块化，系统适用范围拓展到中等稳定围岩及较复杂地质条件。2020年 ，第三代智能掘支运一体化快速掘进系统3.0应用而生 ，可靠性、安全性和智能化进一步得到提升。
研发过程中，科研人员提出了“掘支运三位一体”掘进方法 ，将原本各自分离的掘进 、支护 、运输工作结合一体，成功开发了掘支运一体化快速掘进成套技术、工艺和装备，取得了完全拥有自主知识产权的多维度协同支护 、大功率全宽截割 、柔性连续运输等核心技术突破，首创“掘支运一体化快速掘进关键技术与装备”，实现了煤矿掘进由半机械化向完全机械化和自动化的重大技术变革。
这一技术与原有掘进方法相比，掘进速度提高2-3倍 ，作业人员减少2/3，有效缓解了采掘失衡 。
掘锚一体机。中国煤科供图煤矿掘进“掘”出世界纪录
回顾历史 ，最早 的煤炭开采工作，全部要靠人力去挖掘，靠的是肩扛 、手抬 ；慢慢地开始采用风钻和炸药 ；到了现代，才实现机械辅助。陕煤集团黄陵二号煤矿总经理易瑞强坦言，虽然开采手段有所变化 ，但掘进效率和安全问题一直困扰着煤矿工人 。
巷道掘进作为煤炭开采 的先行基础工程，约占煤矿井下采掘工程量 的70%-80%。而我国每年新掘巷道13000公里 ，位居世界第一，工程量巨大。
面对这样的工程量 ，掘支运一体化快速掘进系统 的应用，不仅显著提高了煤巷掘进效率、降低了作业人数，还改善了掘进工作面环境，实现了高效捕尘、除尘 ，保障作业人员 的职业健康 。
同时，这项技术突破更“掘”出了世界纪录 。2014年 ，在稳定围岩条件下 ，月最高进尺3088米，创造了大断面单巷掘进世界纪录，是煤矿平均掘进速度的10倍以上；2022年5月，在中等稳定围岩条件下 ，月最高进尺2086米 ，掘进效率提高3倍；2022年3月，在复杂围岩条件下 ，月最高进尺856米 ，掘进效率提高1.5倍 。
以“中国创造”打造“中国速度”
王虹告诉记者 ，掘支运一体化快速掘进系统的应用，开启了煤巷掘进 的全新模式 ，实现了我国巷道掘进技术与装备从“跟跑”到“并跑”再到目前“领跑”的转变 。
2021年，掘支运一体化快速掘进系统入选“科创中国”先导技术榜，极大地促进了创新链和产业链 的深度融合，以科技创新助力绿色矿山，以“中国创造”打造“中国速度”。
如今 ，掘支运一体化快速掘进系统已遍布在晋陕蒙等各大型煤企集团 ，并在不同地质条件下广泛推广应用。
作为我国能源安全的“压舱石” ，煤炭当前仍 是我国最主要 的能源。先进 的煤炭采掘技术 ，有效保障了我国煤炭资源稳定供应 。今年以来 ，在全球能源供应偏紧背景下 ，我国持续做好煤炭增产保供工作 ，将能源的饭碗牢牢端在自己手中。
记者了解到 ，中国煤科太原研究院正在进行第四代智能掘支运一体化快速掘进系统4.0中的核心技术攻关，将全面提升快速掘进系统工艺与智能化技术水平 ，不断加速智慧矿山建设向“少人化、无人化” 的目标迈进 。(完)
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AI绘画 的“小秘密”都在这一篇文章里******
有了AI ，人人都可以是艺术家 。AI绘画的出现 ，恰如瑞士艺术家保罗·克利所言 ：“艺术不是再现可见，而 是使不可见成为可见。”经过20年左右的发展 ，目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同，发展最久的 是“以图生图” ，再到近期火爆的“文+图”生图 。当然，也有团队已经研发出由语音生成图像的技术 。 上传一张图片，或者输入一些简单的关键词 ，系统就能自动生成一张卡通图像……最近一段时间 ，AI绘画开始在互联网社交平台走红 。 AI绘画，顾名思义就 是利用人工智能进行绘画 ，是人工智能生成内容的典型应用场景之一。其主要原理是收集大量已有作品，通过算法对其内容和风格特征进行解析 ，最后再生成新 的作品 ，所以算法 是AI绘画 的核心。 当前，“凭空”生成图像 的AI绘画 ，其实也会动辄“翻车”：也许上一秒AI通过你的照片绘出 的 是一张充满艺术感的二次元画像 ，下一秒你的宠物猫 、狗则可能被画成可爱少女或肌肉猛男。 事实上 ，AI绘画早已火爆全球。第一张公开展出的、由人工智能创作的绘画作品《埃德蒙·贝拉米的肖像》曾于2018年在佳士得拍卖行以43.25万美元成交 ，那是一张由机器学习了从14世纪到20世纪 的1.5万张肖像画之后自动生成的一张肖像画作品。 AI绘画是如何实现“凭空”生图 的 ？除了娱乐外，AI绘画还有哪些潜在 的应用前景？ 从“以图生图”到“语音生图” 2022年 ，由人工智能创作的《太空歌剧院》一度火出圈 。在美国科罗拉多州举办的新兴数字艺术家竞赛中 ，《太空歌剧院》获得“数字艺术/数字修饰照片”类别一等奖 。它 的构图 、配色以及画面的细节堪称精致。然而，这个作品的创作者不 是艺术家，而是来自美国科罗拉多州 的游戏设计师。 这位游戏设计师在一个名为“Midjourney” 的AI创作工具里，先输入几个关键词，如光源、构图、氛围等，得到了100幅作品，再进行约80小时的修图修饰，最终选出3幅作品 ，最后把图像打印到画布上。 通过简单交互式对话在短时间内生成的“艺术”作品 ，让人类艺术家展开了一场关于“AI绘画作品参赛是否属于作弊” 的争论。这场声势浩大的争论也令大众直观地意识到如今 的AI绘画水平已经发展到了何种程度 。 “人工智能在艺术方面 的创作最早可以追溯到上个世纪末 ，当时的人工智能绘画技术叫作‘图像的风格化滤镜’。”中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室研究员董未名说 ，最初 的AI绘画方法比较简单 ，比如一张普通的照片，通过一些图像处理 的算法，把照片像素进行几何或者色彩上 的变换 ，然后再调节不同参数 ，就可以模拟出类似油画或者水彩画的风格。 经过20年左右 的发展，目前基于不同类型或者模态元素的AI绘画发展情况不尽相同 ，发展最久的 是“以图生图”，再到近期火爆 的“文+图”生图 。当然 ，也有团队已经研发出由语音生成图像 的技术 。 AI绘画主要依靠三种技术模式实现 董未名介绍，目前AI绘画主要借助图像风格迁移技术、图文预训练模型和扩散模型实现。 “图像风格迁移技术指的 是图像处理算法通过对输入的真实图像内容特征和对参考的艺术图像风格特征的提取，实现真实图像内容特征和艺术图像风格特征 的融合 ，从而生成新的艺术图像。”董未名举例 ，如果将美国旧金山艺术宫的外景照片和印象派创始人莫奈绘制 的作品 ，通过图像风格迁移技术进行融合 ，就能得到一张看起来像 是由莫奈绘制的美国旧金山艺术宫的绘画作品。最初的AI绘画采用的正是这种技术 。 不过 ，在董未名看来，图像风格迁移技术大多依赖 的 是生成式对抗网络（GAN）算法，它最大的问题 是生成 的绘画作品艺术性不强，笔触和构图让人觉得与真实的绘画有差距 ，所以长久以来，AI绘画一直“籍籍无名” 。 当图像风格迁移技术还在挣扎于输出作品的审美问题时 ，图文预训练模型的出现 ，加速了AI绘画的崛起。 “依托图文预训练模型，只要输入一句话或者上传一幅风格明显 的图片，算法就能将图像特征和文字特征‘对齐’ 。生成的绘画作品 的内容特征和上传图片 的内容相似 ，艺术性也比图像风格迁移技术生成的图片强很多。”董未名举例，比如支撑图文预训练模型的可对比语言—图像预训练（CLIP）算法，就是利用图文特征“对齐” 的能力，再结合已有 的生成模型 ，实现“以图生图”或者“图+文”生图。 不过 ，董未名坦言，图文预训练模型 的推广也存在一些争议 ，有部分人认为 ，该模型在训练前期，需要用大量 的图形处理器（GPU）进行数据训练 ，耗电量大、成本很高 ，而该模型 的应用场景却不够清晰 。但也有人认为 ，也许该模型未来可以打造为通用的人工智能模型，用它完成更多 的算法作业 ，只是这还需要时间的验证 。 诚然没有一项技术 是完美 的，这也为人类探究更先进的技术提供了无限动力 。当下最流行的扩散模型便 是其中之一 。 “目前最新的AI绘画技术采用 的就是扩散模型 ，这种模型可以把一个随机采样的噪声输入模型 ，然后尝试通过去噪来生成图像。”董未名表示 ，扩散模型也存在弱点 ，由于模型对图片内容识别 的能力不足，或者难以完全理解识别文字的意义 ，以及训练数据的偏差，有时便会生成“四不像” 的作品。此外 ，扩散模型生成图片的速度比较慢 ，目前还达不到实时生成图片。 互联网治理 、元宇宙或潜藏应用前景 AI绘画目前的应用场景，更多聚焦于社交软件。近期在国内社交网络“火出天际” 的AI绘画软件主要集中在小程序及App。随着AI绘画小程序 的火爆，短视频平台抖音也迅速上线了AI绘画特效。同时 ，此前腾讯上线了“QQ小世界AI画匠”活动，百度也推出了首款AI艺术和创意辅助平台“文心一格”。 有了AI，人人都可以是艺术家。AI绘画的出现，恰如瑞士艺术家保罗·克利所言 ：“艺术不 是再现可见 ，而 是使不可见成为可见 。”“AI现在已经完美实现了这一目标，人们可以通过机器计算来绘制出很多现实中见不到的场景 。”董未名畅想 ，不远 的将来，AI绘画或许还将展现更丰富的应用场景。 “现在网络上充斥着很多不良内容 ，这些内容为了逃避监管经常以绘画的形式出现 ，而当前很多内容识别模型对真实图片识别得很准确 ，但缺乏不良内容艺术作品的相关训练数据 ，所以对不良内容识别不准确。也许可以用AI绘画技术，积累不良内容艺术作品的数据 ，并用以训练识别模型 ，以提升互联网内容 的安全监管能力和识别的准确率。”董未名建议。 在董未名看来 ，作为一种艺术呈现形式，AI绘画也将在元宇宙、设计 、文旅等行业催生新 的商业模式。例如AI绘画目前在AI辅助创作 、短视频、影视制作和元宇宙等方面都有布局，因为这些赛道都离不开创意 ，AI绘画可以帮助创作者通过简单的特征输入 ，实现对其创意 的预览 ，甚至可以直接进行创作 。 不过，董未名并不讳言 ，当下AI绘画仍然存在版权争议问题 。AI绘画的核心是模型，而训练模型需要使用大量图像 、文本数据。对于未经授权 的图片，经过运算之后所生成的图像版权归属尚难界定。“有 的画家风格特别明显，如果用画家 的画去训练算法模型生成作品，那最后的版权属于谁呢？”董未名提出 的问题，正 是多数AI绘画作品所面临的现实问题。 AI绘画掀起了一场资本的群体狂欢，希望有一天它能走出“照猫画虎” 的尴尬，真正服务艺术创作、创造更多价值 。（科技日报记者 金凤） 每日彩票地图 |
