Pelnas:
- Galimybė atskirti, kur dirbtinis intelektas sutaupo laiko chemijos inžinerijos darbo eigoje (rūšiavimas, modelio žymėjimas, skaičiavimas ir kodo juodraštis), o kur sprendimai, tokie kaip sauga ir projektavimo tikslumas, paliekami žmonėms, atsižvelgiant į rizikos lygį.
- Gebėjimas taikyti discipliną, kuri patikrina kiekvieną dirbtinio intelekto išvestį, susiejant ją su fizika/šaltiniu, tikrinant ją nepriklausomai ir perduodant interpretacijos ribų filtrą.
- Gebėjimas suprasti saugumui svarbios atsakomybės neperduodamumą, patentuotų duomenų konfidencialumą ir tai, kad dirbtinio intelekto išvestis nepakeičia kompetentingo eksperto patvirtinimo.
Jūs esate chemijos gamyklos valdymo kambaryje. Viena vertus, temperatūros, slėgio ir srauto jutikliai, sukuriantys tūkstančius linijų per minutę; Kita vertus, reaktorius, kurio konstrukcija dar nebaigta, modeliavimo išvestis, kurią reikia patikrinti, ir HAZOP (pavojaus ir veikimo tyrimo) ataskaita, kuri bus pristatyta rytoj. Chemijos inžinerija (disciplina, kuri projektuoja, eksploatuoja ir užtikrina įrenginių, paverčiančių žaliavas vertingais produktais per šilumą, masę ir reakcijos procesus, saugą) yra sritis, kuri iš prigimties yra įvairi, apima daugybę duomenų ir yra svarbi saugai (kur klaida gali sukelti sprogimą, apsinuodijimą, ekologinę nelaimę ar žmonių gyvybę). Čia dirbtinis intelektas (AI – programinė įranga, galinti išgauti šablonus iš istorinių duomenų ir sukurti arba klasifikuoti tekstą, skaičius, kodus ir prognozes) pagreitina duomenų ir inžinerinių skaičiavimų gausą. Tačiau pati šio modulio pradžia yra aiški: AI yra asistentas, skaičiavimo greitintuvas ir planų generatorius; Jūs esate kompetentingas ekspertas, kuris priima galutinį sprendimą, kuris turės įtakos dizaino saugumui, modeliavimo interpretacijai ir žmogaus gyvenimui.
Šiame pirmajame skyriuje daugiausia dėmesio skirsime disciplinai, o ne įrankiui. Sužinosite, kur dirbtinis intelektas sutaupo realų laiką chemijos inžinerijos darbo eigoje, kur tai pavojinga, kaip patvirtinti kiekvieną išvestį, kokius duomenis galite pateikti kokiam įrankiui ir kodėl saugos požiūriu svarbi atsakomybė yra neperduodama. Nepaklojus šio pagrindo, vėlesni blokai lieka pakibti ore, nes chemijos inžinerijoje nepatikrintas rezultatas yra ne tik neteisingas atsakymas, bet ir sprendimas, dėl kurio gali nutekėti reaktorius, sprogti vamzdis arba nukentėti darbuotojas.
Kur AI praverčia chemijos inžinerijos darbo eigoje?
Padalinkime daiktus į dvi dideles krūvas. Pirma grupė: darbas, kuris yra didelis, pasikartojantis, modeliuojamas ir patikrinamas. Anomalijų paieška dešimtyse tūkstančių jutiklių įrašų, pirminė modeliavimo ataskaitos santrauka, literatūros apžvalgos sudarymas, Python scenarijaus juodraštis, medžiagų balanso lentelės redagavimas, pirmasis HAZOP nukrypimų sąrašo juodraštis, supaprastintas standartų teksto paaiškinimas, paaiškinimas, ką daro kodas. Šiuose darbuose AI sutrumpina valandas iki minučių ir nepavargsta.
Antrasis klasteris: sprendimai, lemiantys saugumą, projektavimo tikslumą ir riziką žmogui bei aplinkai. Ar reaktorius iš tikrųjų gali veikti saugiai, ar yra reljefo vožtuvo dydžio nustatymo tikslumas, ar modeliavimas atitinka fiziką, tikrasis HAZOP nuokrypio pavojaus lygis, ar medžiaga iš tikrųjų gali atlaikyti proceso sąlygas. Šiems sprendimams reikalingas inžinerinis sprendimas, atsakomybė ir dažnai teisinis patvirtinimas (įgalioto inžinieriaus parašas). Čia AI padaugina parinktis, sukuria juodraščius, tačiau galutinis parašas ir atsakomybė priklauso jums.
Paaiškinkime skirtumą vienu sakiniu: AI yra stiprus tuo, „kuo išsiskiria šie duomenys ir kaip atrodo pirmasis juodraštis“; Jūs turite nuspręsti dėl tokių klausimų kaip "Ar šis dizainas yra saugus ir ar galiu jį pasirašyti?"
Patarimas: prieš pateikdami užduotį dirbtiniam intelektui, paklauskite: „Kas nutiks, jei ši išvestis neteisinga? Jei atsakymas yra „kelios minutės perskaičiavimo“, nedvejodami deleguokite. Jei atsakymas yra „netinkamo dydžio apsauginis vožtuvas, išvengta reakcija ar sprogimas“, leiskite dirbtiniam intelektui parengti projektą, o jūs patikrinsite skaičiavimą ir sprendimą.
Saugumui svarbi atsakomybė: neperdavimo principas
Chemijos inžinerijos esmė yra sauga. Finansiniame modelyje klaida praranda pinigus; Cheminio proceso klaida gali nužudyti žmones. Todėl nekintama AI naudojimo šioje srityje taisyklė yra tokia: AI išvestis niekada nepakeičia kompetentingo eksperto patvirtinimo. Net jei AI siūlo atlikti saugos skaičiavimus, slėgio vertę, reakcijos temperatūrą (egzoterma – reakcijos metu išsiskirianti šiluma) arba medžiagų suderinamumą, negalite to paversti jokiu projektiniu sprendimu be nepriklausomo atsakingo inžinieriaus patikrinimo ir patvirtinimo. AI išvestis yra ne „rezultatas“, o „hipotezė“, kurią reikia patikrinti.
Atsargiai: „AI taip apskaičiavo“ nėra pateisinimas ir neturi jokios galios atliekant avarijos tyrimą. Jei yra neteisingi matmenys, nepastebėtas pavojus arba neteisingas savybių numatymas, atsakomybė tenka ne dirbtiniam intelektui, o inžinieriui, kuris naudoja tą išvestį jos nepatikrinęs.
Tikrinimo disciplina: trys žingsniai
AI gamina sklandžiai ir užtikrintai; Tai nereiškia, kad tai tiesa. AI retkarčiais sukelia haliucinacijas – tai yra, ji pateikia kaip realią neegzistuojančią lygtį, neteisingą fizinę konstantą, neegzistuojančią standartinę medžiagą arba neteisingą vienetų konvertavimą. Saugumo skaičiavimais tai yra nelaimė. Kiekvienam išėjimui pritaikykite trijų žingsnių refleksą:
- Kreida iki fizikos ir šaltinio. Kiekvienas AI leidimas turi būti pagrįstas lygtimi, duomenų šaltiniu (nuosavybės duomenų baze, standartu, eksperimentu) arba masės ir energijos balansu. „Iš kokios lygties, iš kokio šaltinio, pagal kokią prielaidą? “ ir vieną kartą peržiūrėkite patys.
- Patikrinkite nepriklausomu metodu. Palyginkite AI prognozę su rankiniu skaičiavimu, modeliavimu ar atskaitos duomenimis. Netgi tikrinimas pagal dydį užfiksuoja daugumą haliucinacijų.
- Komentarų ir kraštinių filtras. Ar išvestis įmanoma fiziškai? Ar išsaugoma energija, išsaugoma masė, ar vertė yra realiame diapazone? Jūsų ekspertų sprendimas yra galutinis filtras.
trys mini dėklai
1 atvejis – sutaupytas anomalijų aptikimo laikas. Vienoje polimerų gamykloje komanda negalėjo rankiniu būdu peržiūrėti 30 dienų duomenų (apie 5,2 mln. įrašų) iš 12 jutiklių. AI padedamas anomalijų nuskaitymas atskleidė dreifuojantį reaktoriaus temperatūros jutiklį. Komanda pirmiausia pažvelgė į tai; Peržiūra, kuri paprastai truktų kelias dienas, buvo sutrumpinta iki 2 valandų. Bet kiekvieną pažymėtą tašką patikrino inžinierius - vienas pasirodė esąs tikras gedimas, o kitas - kalibravimo triukšmas.
2 atvejis – patikrinimas užklupo haliucinaciją. Inžinierius paklausė AI apie tirpiklio garų slėgį. YZ pateikė patikimą skaičių 25°C. Kai inžinierius palygino vertę su termodinamine duomenų baze (DIPPR), vertė sumažėjo maždaug 40 %; AI supainiojo jį su panašaus junginio duomenimis. Nepriklausomas patikrinimas neleido į dizainą patekti neteisingai vertei.
3 atvejis. Užstato orderis neperduotas. Naujas inžinierius turėjo YZ apskaičiuoti apsauginio vožtuvo dydį egzoterminei reakcijai ir norėjo tiesiogiai įtraukti rezultatą į projektą. Vyresnysis inžinierius sustojo: AI slapta supaprastino skaičiavimo prielaidas (pabėgimo reakcijos scenarijus, šilumos apkrova). Skaičiavimas buvo pakartotas naudojant prielaidas, kurios buvo aiškiai parašytos ir rankiniu būdu patikrintos pagal standartą (API 520/521); Rezultatas buvo 60% didesnis vožtuvas.
Keturi kopijuojami šablonai
1) Tinkamumo darbui įvertinimas:
Jūsų vaidmuo: vyresnysis chemijos inžinierius. Toliau aprašysiu darbą. Pasakykite man (1) ar šis darbas yra rūšiavimo / rengimo darbas, kurį galima deleguoti AI, ar svarbus sprendimas, nustatantis saugą ar konstrukcijos teisingumą, 2) neteisingos išvesties saugos ir (arba) aplinkosaugos sąnaudas, (3) patikrinimą, kurį turėčiau atlikti prieš delegavimą ir po jo. Darbas: [įterpti darbą čia]
2) Pareiga jį prijungti prie fizikos ir šaltinio:
Pateiksiu inžinerinį skaičiavimą/sąmatos užklausą. Kiekvienam skaičiui PRIVALO nurodyti šaltinį: naudotą lygtį, duomenų šaltinį, prielaidas, vienetus. Nekurkite jokio numerio be šaltinio. Pažymėkite, kur nesate tikri, kaip „būtina patikrinti naudojant eksperimentinius / standartinius duomenis“. Vertės pritaikymas; Jei nežinai, sakyk, kad nežinau.
3) atviro priėmimo prašymas:
Aiškiai išvardykite VISAS prielaidas, kurias naudojote atlikdami šį skaičiavimą (idealios dujos, pastovi šiluminė talpa, adiabatinė, pastovi būsena ir kt.) ir nurodykite, kiek kiekviena iš jų reprezentuoja tikrąjį procesą. Supaprastinti slėpimą; Pasakykite man, kuris priėmimas kokiu būdu pakeistų rezultatą.
4) Konfidencialių / nuosavybės teise priklausančių duomenų apsauga:
Mano pateiktuose duomenyse gali būti patentuotos proceso informacijos (receptas, katalizatorius, veikimo sąlygos). Pirmiausia nurodykite, kurios sritys laikomos konfidencialiomis ir turėtų būti užmaskuotos; Užmaskuosiu ir vėl atsiųsiu. Neapdorokite, neeksportuokite ir nelaikykite jo tokio, koks jis yra.
Silpnas raginimas / Stiprus raginimas
Silpnas raginimas:
Apskaičiuokite šio reaktoriaus apsauginį vožtuvą.
Šis prašymas yra be konteksto: kuris skystis, koks scenarijus, koks slėgis, koks standartas neaiškus. AI numato, slepia prielaidas, gali viską sugalvoti.
Galingas raginimas:
Jūsų vaidmuo: procesų saugos inžinierius. Užduotis: išvesti PRELIMINARUS SRAUTAS Slėgio mažinimo scenarijaus srauto skaičiavimo schemą (negalutinis). Skystis: metanolio garai. Scenarijus: išorinis gaisras (API 521). Projektinis slėgis: 8 barg. Konteinerio tūris: 15 m3. Aiškiai parašykite VISAS naudojamas lygtis, standartą ir prielaidas. Rezultatą pateikite su pastaba „turi būti rankiniu būdu patikrintas kompetentingo inžinieriaus ir pagal standartą“. Vertės kūrimas; pažymėti trūkstamus duomenis.
Skirtumas aiškus: skystis, scenarijus, standartas, sąlygos ir apribojimas „turi būti patikrintas, o ne galutinis“ paverčia išvestį saugiu juodraščiu.
Vaidmenų/užduočių palyginimo lentelė
verslui
AI vaidmuo
vyro vaidmuo
patikrinimas
jutiklio duomenys
Anomalijos žymėjimas
pagrindinė priežastis, sprendimas
Susiejimas su šaltiniu/fizika
modeliavimas
Rezultatų santrauka
Fizikos apžvalga
balanso kontrolė
Funkcijos numatymas
numatytoji vertė
priėmimas, pasirinkimas
Nuorodiniai duomenys
HAZOP
Nukrypimo juodraštis
rizikos sprendimas
Komandos apžvalga
saugos skaičiavimas
Rėmo kontūras
sąskaita, parašas
Standartinis + vadovas
Python kodas
Kodo projektas
testavimas, patikra
Su žinomu rezultatu
Dažnos klaidos
- Klaidingas AI išvestis su rezultatais. Rezultatas visada yra hipotezė, kurią reikia patikrinti; Jis neįeina į dizainą neprisijungęs prie fizikos ir šaltinio.
- Neprašo įstoti. AI tyliai supaprastina; Darant prielaidą, kad yra idealios dujos arba adiabatinis, saugos skaičiavimas gali būti pavojingas.
- Saugumo sprendimo delegavimas. Saugos, matmenų ir pavojų sprendimams reikalingas kompetentingo eksperto patvirtinimas ir parašas.
- Patentuotų/konfidencialių duomenų suteikimas atviram įrankiui. Jei receptūra, katalizatorius ir veikimo sąlygos nutekėjo, tai yra ir komercinis, ir teisinis pažeidimas.
- Vieneto ir rango tikrinimas. Dauguma haliucinacijų užfiksuojamos paprastu vieneto/užsakymo patikrinimu.
Apibendrinant
AI yra galingas chemijos inžinerijos asistentas: jis tvarko didelius duomenis, žymi šablonus, atlieka skaičiavimus ir kodų juodraščius. Tačiau dizaino sauga, tikslumas ir rizika žmogui priklauso žmogui. Šio modulio pagrindas yra dviejų rinkinių atskyrimas (apimtis, palyginti su saugos / dizaino sprendimais), trijų etapų patvirtinimas (nuoroda į fiziką / šaltinį, patikrinimas nepriklausomu metodu, komentarų-ribų filtras), saugumui svarbios atsakomybės neperdavimas ir duomenų privatumas.
Taikymo užduotis
Išvardinkite 6 darbus iš savo (arba įsivaizduojamo) projekto/objekto. Klasifikuokite kiekvieną kaip „AI perduodamą skirstymą / juodraštį“ arba „saugumo / dizaino sprendimą“. Jei norite pasirinkti vieną iš perkeliamų, naudokite anksčiau pateiktą šabloną „Tinkamumo darbui įvertinimas“ ir gaukite atsakymą iš AI; tada pritaikykite trijų pakopų patvirtinimą ir pabandykite atskleisti priėmimą.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Darbą padalijau į dvi dalis (didelis / saugumo-projektinis sprendimas).
- [ ] Įdiegiau trijų žingsnių patikrą (fizika/šaltinis, nepriklausomas metodas, komentaras-riba).
- [ ] Skaičiuodamas dirbtinį intelektą aš aiškiai paprašiau visų sutikimų.
- [ ] Saugos požiūriu kritinį sprendimą palikau kompetentingo eksperto patvirtinimui.
- [ ] Patentuotus / konfidencialius duomenis įrankiui pateikiau tik užmaskuota ir patvirtinta forma.