广西壮族自治区人工智能产业协同创新实施方案

为贯彻《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》(国发〔2017〕35号)和《广西壮族自治区人民政府关于贯彻落实新一代人工智能发展规划的实施意见》(桂政发〔2018〕24号)精神,着力推动我区人工智能和实体经济深度融合,抢抓新一代人工智能产业发展机遇,抢占数字经济发展制高点,培育经济发展新动能,促进全区相关产业智能化升级,特制定本实施方案。

一、总体要求

(一)指导思想。

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,按照广西工业高质量发展的要求,着力“强龙头、补链条、聚集群、抓创新、创品牌、拓市场”,以人工智能与全区产业高质量融合发展为主线,突出创新驱动引领支撑作用,以提升新一代人工智能科技创新能力为主要方向,积极开发人工智能创新产品和服务,推进人工智能技术产业化,推动人工智能、云计算、大数据、5G等新一代信息技术和传统产业深度融合、协同发展,形成面向东盟的、国内具有重要影响力的人工智能创新产业高地,为推进全区经济社会高质量发展提供有力支撑。

(二)基本原则。

政府引导,市场主导。坚持政府引导和市场主导相结合,发挥政府的宏观引导和调控作用,根据区内各产业发展现状和特点引导人工智能产业协同创新。充分发挥市场在资源配置的决定性作用,强化企业的创新主体地位作用。

科技引领,深度融合。把握全球新一代人工智能技术发展趋势,积极在前沿基础、系统应用领域进行探索和布局,提高持续创新能力,将人工智能技术与我区产业深度融合,人工智能技术为我区产业赋能。

应用驱动,行业示范。促进人工智能在我区传统制造业、消费类电子产业、辅助医疗、农业、社会管理、民生建设等行业领域应用,积极培育应用示范基地和示范点,重点扶持壮大一批具有带动作用的企业,推动企业在优势应用领域增强核心竞争力。

强化链条,构建生态。引导高校、科研院所和企业进行“产学研”深度合作,促进人才、技术、资金有效融合,打造人工智能产业链,加快培育具有竞争力的人工智能产业集群,全力构建具有重要影响力的人工智能产业创新生态。

(三)发展目标。

到2025年,人工智能基础理论和关键技术研究实现较大突破,部分技术与应用达到国内先进水平,培育一批具有国内先进水平的人工智能代表性企业,形成人工智能产业规模超80亿元,带动相关产业规模达到1000亿元,“人工智能+”成为带动广西产业升级和经济转型的新动力。

二、重点任务

(一)人工智能算法及硬件研发。

主要目标:开发基于半导体集成工艺技术的微型化、低功耗、高可靠性的传感器和智能感知系统,推动压电材料、红外/紫外辐射材料、光电材料及光电集成等技术发展,支持声表面波传感器在工业生产苛刻环境上的开发应用。研发具有自主学习能力的高效能类脑神经网络架构和硬件系统,构建基于FPGA、SoC的人工智能专属芯片及系统方案,推动人工智能核心算法研究及算法的硬件化、系统化、编程智能化,支持人工智能相关芯片、硬件和计算平台等技术发展。主要应用示范场景包括但不限于以下方向:

【方向1】工业传感器关键技术研究及产业化应用。研制机器人的核心感应部件,包括机器人关节扭矩传感器、六轴力传感器、智能位移传感器、圆容栅传感器等,为电子消费、智能制造等领域提供高精度、低成本、微型化、智能化的传感器产品。

主要技术要求:机器人力觉传感器领域,扭矩传感器量程范围20Nm~350Nm,测量误差小于1%,非线性小于0.5%,重复度小于1%,厚度薄至7mm;六轴力传感器量程范围40N~3200N,0.5Nm~480Nm,非线性小于1%,迟滞小于1%,轴间串扰小于5%,最大尺寸280mm;智能位移传感器测量精度优于0.5mm。圆容栅传感器领域,专用芯片测量有效分辨率高于10000脉冲/栅距,数据刷新速率>300/s;360°绝对式角度测量模块,分辨率≥0.001°;精度±0.005°;水平测量模块零位分辨率:0.01°,精度0.05°;角度转直线模块分辨率0.001mm,精度0.005mm;产品EMC等级B级。

【方向2】人工智能类脑芯片开发及应用研究生物大脑神经元网络的数学优化模型构建及实现,新型类脑硬件及其集成技术,设计神经元、突触以及网络模型的紧凑硬件组件,面向类脑硬件系统的神经元网络动态配置机制以及神经元网络数据高速交互策略;开发设计神经网络硬件系统计算与通信架构,构建人工智能类脑芯片硬件应用平台。

主要技术要求:研制人工智能类脑硬件芯片系统,支持神经网络的动态配置与信息参数的存储、不易失;神经网络神经元规模大于10000,用于通信的突触连接大于50万,神经元信息数据交互通信时延小于0.8ms;研究开发人工智能类脑硬件系统功能验证平台,支持的神经网络拓扑模型不少于5种,支持3种以上典型智能任务。

【方向3】基于深度学习的质检算法模型研究及应用。基于全流水线的深度学习算法模型训练框架,自动完成算法模型训练、模型评估、模型部署的全流程。利用现场场景下的图片数据,结合生成数据的云边协同算法训练体系,实现算法模型不断迭代提升,训练出高精度的算法模型。通过人工智能视频分析的方式,解决工业场景下对物体识别、材料分类、零件缺陷检测、提取物纯度分析等各类应用的需求,广泛应用于蔗糖厂、水泥厂等领域的工业质检运维巡检等场景中。

主要技术要求:在客户提供真实场景图片数据的情况下,训练出高精度的算法模型,用于工业质检的材料识别、缺陷检测等任务。如在图片数据集上每类训练数据>1000张,正常光线图像细节清晰的情况下,训练的模型精度(TOP1正确率)不低于90%。

(二)智能制造应用示范。

主要目标:开展智能制造核心共性关键技术研究,包括基于光学测量技术实现精密测量、基于工控安全的异常检测技术、基于大数据学习的资源优化技术、智能识别与跟踪技术等,通过应用计算机视觉和深度学习技术,改善加工制造的精准度,实现智能检测和控制,推动传统制造业智能化升级。主要应用示范场景包括但不限于以下方向:

方向4】智能装配系统研发及应用。基于结构光投影的多目3D立体成像新算法,获得被测物全角度3D高分辨率图像;开发出基于3D图像的智能实时识别算法,实现利用3D图像空间几何数据控制和驱动双臂机器人进行抓取、装配等操作;利用双臂协作机器人和实时动态3D图像驱动技术,实现小批量、个性化产品进行柔性化、个性化装配。

主要技术要求:结构光投影3D立体成像测量精度,在视场为500×500mm范围内,达到0.05mm;在视场为10×10mm的小范围内,达到0.01mm。结构光投影3D立体成像速度达到50Hz,能够实现实时动态3D立体成像和检测。

方向5】智能焊接装备研发及应用。基于3D成像系统、光学成像系统、机器人自动控制系统等基础硬件,结合机器人机械控制理论与人工智能方法,实现工业机器人自动焊接功能,自动对各零配件进行拼装点焊等工作,通过工业机器人系统计算最优工序路径,检测系统对缺陷检测,通过基于卷积神经网络的目标检测方法,识别和定位缺陷,并进行相应处理。

主要技术要求:通过激光雷达等传感技术获取机器视觉,处理环境信息,自动对各零配件进行拼装点焊,通过焊接系统计算最优焊接路径,智能焊接系统焊接互感器油箱等产品的速度在0.5~1小时/台。检测系统对产品焊缝进行缺陷检测,通过基于卷积神经网络的目标检测方法识别并定位缺陷,通过可视化操作系统,产品合格率在98%以上。智能焊接系统可用于90%以上现有互感器油箱产品,可扩展应用到其他产品及进行焊接工作。

方向6】打磨机器人研发及应用。解决工程机械生产领域的打磨应用需求,将力传感器和机器人有效结合,研究智能打磨机器人关键技术,研制集成智能力控制和智能位移控制的智能打磨机器人,通过浮动打磨头、机器人力位混合控制关键技术、多机器人协同网联、智能打磨等技术,实现智能路径规划、智能避障等技术在工程机械生产领域的打磨应用。

主要技术要求:研制集成多轴力传感器、智能位移传感器和恒力浮动装置等恒力浮动打磨头,恒力浮动打磨头最大浮动12mm。工程机械智能打磨机器人运动速度不小于100mm/s。在SPA系统环境下,研发工程机械的智能打磨生产线,实现信息数据互联,形成工程机械行业智能化打磨生产线。

方向7】机器视觉识别跟踪技术应用。将边缘信息,颜色信息,梯度信息等运动目标显著特征融入到多目标运动跟踪算法中,实现指定区域/点的多目标跟踪。利用感兴趣显著特征检测算法或前景检测算法,设计现有目标跟踪算法的搜索策略,减少现有目标跟踪算法目标跟踪耗时。利用轻量型卷积神经网络在目标检测中的最新技术,解决现有目标跟踪算法在遇到遮挡、光照突变、目标变形等问题时产生的目标丢失问题,实现目标的可靠快速跟踪。目标跟踪视觉识别技术可用于工业机器人、稳定器、交通监控等领域。

主要技术要求:工业机器人、稳定器等设备的视频输入端到移动显示设备输出的图像延时在120ms以内。能稳定跟踪距离工业机器人、稳定器等设备5m、速度1m/s以上的运动物体。

方向8】智能制造云服务平台应用。设计智能制造云新型体系结构,提供智能制造云咨询服务、智能制造云大数据服务系统,制定智能制造云行业标准规范,包括研发管理、设备管理等智能制造应用,以及产业资源诊断、产业生态诊断等智能制造诊断服务。

主要技术要求:智能制造云服务平台带宽接入2G以上;云存储容量达EB级,平台接入响应时间小于等于50ms,咨询服务、公有云服务、大数据服务支持并发数不少于1000用户,云平台连续性和数据安全性达到99.99%以上,最高并发数为2000用户以上,最高响应时间为500ms以内。建成广西智能制造云服务平台,开展制造云服务示范公有云应用50家企业以上,制造私有云服务、诊断服务及轻型应用示范企业20家以上。通过智能制造云实现产业协同,传统设计周期缩短50%以上,通过信息化改造减少管理浪费,帮助企业提升生产效率10%以上、库存降低20%以上。

(三)智慧医疗应用示范。

主要目标:开展多源健康数据采集、医疗大数据分析、医学图像处理、智能健康终端设备研制等方面的研究,解决健康大数据的数据融合与数据挖掘、医学图像识别与智能诊疗,以及医学图像三维重建等关键技术问题,开发智慧健康、人工智能医学辅助诊断治疗相关软硬件产品和智慧健康服务平台。主要应用示范场景包括但不限于以下方向:

方向9】基于深度学习图像识别癌症诊疗平台应用。针对如肝癌、鼻咽癌、胃癌、乳腺癌等广西地方高发癌症疾病,严格遵循临床分级,利用深度学习神经网络,可辅以阈值分割、区域生长等传统的图像分割技术,对癌症侵入程度进行智能化判决,建立多位一体的智能早期预警、中晚期分级分类判决及方案最优化诊疗系统。保证足够深度学习神经网络训练数据,建立医疗终端与系统信息交互及高效率能量采集系统;利用5G无线通信技术,构建高速、高效的数据传输体系,依托广西电子政务外网、壮美广西·政务云、自治区数据共享交换平台、自治区公共数据开放平台,搭建医疗物联网平台,搭建基于5G的智慧医院体系。

主要技术要求:实现具有国内先进水平的医学影像辅助诊断系统,对高发癌症的检出率超过95%,假阴性率低于1%,假阳性率低于5%。可穿戴医疗设备系统在无线能量传输的同时实现有效信息交互,天线辐射效率不低于85%。在5m的范围内能量接收效率不低于最优效率的70%。建立医院随访监测管理系统,建立基于5G的智慧医院示范应用体系,实现高质量的远程医疗应用。

【方向10】智慧康养管理服务平台应用。研发新一代智慧健康服务平台,实现个人、家庭、社区、机构与大健康资源的有效对接和优化配置。应用人工智能相关模型,实现传染病传播和发展准确预测,为控措施、遏制传染病蔓延提供预警信息。研发基于人工智能的机器人自主导航、自主避障和人机交互技术,实现立体沉浸式远程实时监控。通过激光雷达传感器获取环境信息,机器人在运动过程中对环境中障碍物信息实时检测,并进行避障运动控制,并实现机器人与人的交互。

主要技术要求:融合社区健康疗养和机构健康疗养的健康新模式,构建健康疗养基础信息平台。开发厘米级三维位置感知智能终端,支持十万级别的在线用户、支持每秒100笔业务单处理,并支持线性扩展,预警5个以上流行性病毒。以人工智能技术为基础,构建“医疗+人工智能+物联网”健康疗养看护软硬件系统,作为医生、护士、健康疗养的助手。

【方向11】康复训练机器人应用。研究下肢运动功能障碍的特种康复训练机器人本体构型、控制方法和关键技术,研究肌电传感设备、多功能穿戴设备、VR系统等多种先进传感装置一体化应用技术;研究具有生理体征信息反馈的步态训练方法,建立康复训练量化参考模型;研究机器人与康复云数据统计和分析技术,通过对病人的康复状态远程监控,实现优化指导训练;研究康复训练过程的人机共融关键技术;与广西相关医疗机构合作,完成康复机器人的安全性、可靠性、实用性验证与康复训练效果评价,实现康复机器人产业化。

主要技术要求:承载患者的平面倾斜角度、小腿及大腿腿长、骨盆宽度可调,髋关节、膝关节运动范围不小于60°,最大承载能力不低于150kg。提供3-5种情景互动训练模式、VR虚拟行走运动训练场景,刷新率30HZ。配备智能硬件实时监控数据可上传云端功能,患者可以手机查询康复数据,建立不同康复患者的步态训练模型数据库。具有人体运动信息检测功能,具有危险处理机制、安全保护机制和报警功能,达到医用安全标准等级。

(四)智慧民生应用示范。

主要目标:开展语义识别、智能人机交互、全面教育分析、大数据实时挖掘分析和图像识别等人工智能相关技术研究,建立以学习者为中心的教育环境,提供精准个性化的教育服务,构建基于深度强化学习自动评判系统;对城市重要生态要素的全面感知以及对城市复杂系统运行的深度认知;实现教育、旅游、生活、社会化治理等场景的智能化。主要应用示范场景包括但不限于以下方向:

【方向12】面向东盟的人工智能语言服务平台及应用。开展东盟国家语言识别、合成、翻译技术研究,构建面向东盟国家多语言智能语音语言核心引擎平台,提供面向东盟国家的端云一体化的语音语言服务,实现以汉语为核心面向东盟的语言互通。

主要技术要求:建设东盟国家语言语音识别、合成和翻译数据语料库。研发面向东盟国家非通用语种的语音翻译产品,语音识别准确率平均不低于85%。语音合成人工分自然度MOS分不低于4.0,与汉语互译人工分忠实度和流利度不低于4.0分。有效实现智能手持终端设备在海关、东盟博览会等涉外场合示范应用。

(五)智慧交通应用示范。

主要目标:研究智能交通核心共性关键技术,包括基于5G通信的车联网技术、物联网技术、交通智能管理和控制技术等,研发智能工业边缘芯片及其应用物联平台,构建高度智能化的信息服务网络,建立车辆自动驾驶与车路协同的技术体系、城市空中立体交通体系、智能物流体系,形成实时、准确、高效的交通运输、物流配送综合管理体系,实现人、车、协同工作的智慧交通一体化系统。主要应用示范场景包括但不限于以下方向:

【方向13】无人驾驶系统及应用。包括公路、园区等特定路面场景的无人机动车驾驶系统和城市空中立体交通系统。利用超宽带(UWB)、单线激光、图像识别、5G等技术开发稳定可靠的路面无人驾驶系统。开发面向城市空中立体交通的自动驾驶飞行器,打造包括人类日常出行、货物运输等中短途交通运输解决方案及自动驾驶应用场景。

主要技术要求:无人驾驶车辆实现智能化检测,包括车载传感器,路况信息与设备;实现路面、园区等特定场景内多辆无人车辆行驶的调度系统;无人驾驶汽车可自主判断障碍停车,按照规定路线自动转弯、行驶、停车。开发实现低空智能无人运输系统运行监控系统,具备登记注册、空域划设及地理围栏、飞行计划申请与审批、运行动态监控、飞行风险预测告警、智能调控、应急避撞、大数据分析等功能。建成城市空中立体交通系统,开发载人级及非载人级自动驾驶飞行器,实现无人机物流配送、自动化集群编队、载人出行等多种场景应用。

【方向14】智慧交通一体化平台及应用。开展智慧交通一体化关键技术和应用研究,充分运用新一代信息化技术、拓展高速公路基础设施效用,通过全生命周期高精度多模态空间数据获取等技术,构建带状高性能北斗高精度增强网、车路协同数据互联、全程可追踪的物流平台与云管控平台等高度智能化的信息服务网络系统,形成实时、准确、高效的交通运输、物流配送综合管理体系,使人、车、路密切配合达到和谐统一。

主要技术要求:建成高速管养智能调度指挥中心,2个示范路段,总里程大于350km;建成交通智能管理平台,支持对超过五大类10-15种异构、容量超过1000TB数据进行融合、计算及管理;建成道路养护智能管理平台,可有效识别8种以上路面灾害情况;建成高速智能收费稽查平台,可有效识别并研判8种偷逃费类型,监控处理270km收费稽查数据。建成智慧高速公路示范路段,具备数字出行服务、物流全程数字化、适应自动驾驶、行业综合治理等数字交通应用;建成高速公路车载全景激光移动采集系统、路网运行状态检测系统、高速公路智慧服务区试验系统;支持实时动态数据、地理信息数据、业务管理数据与应用主题数据等不少于12种数据的接入;视频智能引擎提供10类以上高速视频交通事件智能分析算法。

(六)智慧农业应用示范。

主要目标:研究开发基于大数据的地标作物智能管理技术与系统、智慧农业标准化生产管理技术、农作物溯源技术,以及基于物联网及人工智能技术的作物指标智能采集设备和作物精准管理系统发,开展面向种植业等领域的智慧农业系统的研发和示范应用。主要应用示范场景包括但不限于以下方向:

【方向15】智慧农业系统应用。研发支持多域资源认知技术,对各类植物叶、芽、花、果,以及柑橘、葡萄、芒果、西红柿等水果蔬菜的病虫害智能精准识别,实现产量预测,提供培肥、植保等生产指导方案,建立物联网传感监测网络,实现环境实时监测、未来天气预警、有效光照及积温统计等服务功能。结合农业物联网、光谱无损检测、图像识别、遥感监测等技术以及互联网大平台,研发基于水肥一体化滴灌系统的智慧农作物种植管理系统。

主要技术要求:农作物目标识别召回率≥95%,单幅图像识别速度≤50ms,目标识别精度≥95%,目标定位精度≤5mm。智慧农作物种植管理系统预测农作物生长状况模型精度达到80%以上。构建田间物联网系统,通过大数据指导水肥一体化滴灌的精细化种植。

(七)智能预警应用示范。

主要目标:面向自然灾害预警、环境保护与监测以及公共安全领域开展智能预警技术研究与应用示范,加强安全管控,达到异常和危险的提前预警和实时监测,建立全方位智能公共安全管理系统。主要应用示范场景包括但不限于以下方向:

【方向16】基于人工智能的识别预警系统应用。研究图像去噪、图像识别、目标跟踪、异常检测、基于无人机和卫星的智能遥感等技术,融合现有交通管控和安保等系统,支持林业、自然灾害、安防预警等自然与人类社会重点领域建立基于人工智能的识别与预警系统。

主要技术要求:实现对森林2500种维管束植物、500种兽类、400种两栖与爬行动物,800种鸟类,500种林业有害生物的快速辨识,对禁食野生动物、突发疫情病毒潜在中间宿主动物和入侵生物进行重点识别与预警。获得滑坡等自然灾害稳定性评估模型,实现地质灾害实时监测预警系统。利用UWB高精度室内定位等技术,建立智慧安防指挥系统,基于AI人员定位跟踪、人员身份识别、人员视频监控三大功能,通过2D、3D地图实时显示重点人员位置和生命体征信息,实时掌握场所动态,实现重点人员越界报警、跨区域报警等多种管理功能。

三、保障措施

(一)加强组织领导。

自治区科技厅、工业和信息化厅、大数据发展局统筹协调推进广西人工智能发展重大战略、重大任务落实,协调解决产业发展中的重大问题,利用人工智能为传统产业赋能,推动我区传统产业智能化升级。全区各地各部门积极组织推进新技术、新工艺、新装备的开发应用,切实把科研成果转化为先进生产力,抢抓新一代人工智能发展契机,以科技创新推动我区产业高质量发展。

(二)加大财政和政策扶持力度。

充分发挥财政资金导向作用,吸引社会资本加大对人工智能相关产业投资,统筹各部门相关政策支持和资金,利用创新驱动发展专项资金、科技计划资金、工业和信息化发展专项资金等专项资金,积极支持符合条件的人工智能重大项目和重点企业。鼓励银行、保险等金融机构加大对人工智能相关产业重点项目信贷支持和保险保障。引导全社会加大研发资金投入,支持我区人工智能产业协同创新发展。

(三)完善信息网络基础设施建设。

大力建设高度智能化的新一代信息网络基础设施,加快建设高速率大容量低时延的5G网络、快速高精度室内外一体化定位的导航网络及高效互联的天地一体化信息网开展工业互联网、车联网建设,逐步形成智能化网络基础设施体系,提升支撑服务能力。

(四)强化人才引进和培育。

制定完善人才政策,积极引进人工智能产业发展急需的海内外高端人才。支持本地高校、科研院所与企业联合培养人工智能领域人才。加强创新人才储备及培养机制,充分利用“八桂学者”和“特聘专家”等现有人才团队资源,依托重点实验室、工程技术研究中心,针对产业创新需求和企业发展需要培养储备一批技术过硬的高水平专业型人才队伍。

(五)加强创新平台建设。

积极引导我区企业、高校、科研院所依托人工智能相关的自治区重点实验室、工程技术研究中心及企业技术中心开展产学研合作,充分发挥中国—东盟(华为)人工智能创新中心、中国—东盟信息港鲲鹏生态创新中心、中国—东盟云端智能创新产业研究院、华为(南宁)软件开发云创新中心、桂林慧谷人工智能研究院、桂电—华为鲲鹏联合创新中心等研发平台作用,合力突破我区人工智能产业关键共性技术,共同推动人工智能应用示范。加快推进广西产业先进技术研究院等我区新型研发机构建设,突出产业创新发展需求,加强应用技术研发和产业化模式创新,为我区人工智能产业创新和发展注入新活力。

(六)打造人工智能产业链。

以“强龙头、补链条、聚集群”为主要工作指引,加快我区人工智能产业链纵向延伸方向发展。重点吸引华为、商汤等区外优质的人工智能相关企业落户广西;扶持数字广西集团有限公司、中国—东盟信息港股份有限公司、广西大数据产业发展有限公司、广西慧云信息技术有限公司等发展壮大为龙头企业。引进培育智能传感器、神经网络芯片、智能制造关键技术装备等补链项目,加快医学诊疗系统、工业机器人、语音识别算法等强链项目,构筑龙头企业引领、中小企业优势互补、梯次发展的格局。支持桂林华为生态信息产业合作区、桂林花江慧谷电子信息创业产业园等中国—东盟信息港重点建设项目及桂林国家大学科技园等园区加强人工智能产业建设。