序Ⅰ
序Ⅱ
前言
第1章 概述
1.1 人工智能的定義
1.2 人工智能的發展歷程
1.3 人工智能的主要學派
1.4 人工智能的研究內容
1.5 人工智能的行業應用
第2章 人工智能技術現狀及政策環境分析
2.1 全球人工智能技術現狀
2.2 中國人工智能技術現狀
2.3 全球主要人工智能政策分析
2.4 中國人工智能政策分析
作者團隊為國家電力投資集團科研人員，主編華志剛，正高工程師、工學博士、經濟管理博士后。長期從事火電生產管理、節能運行優化、智慧電廠建設、儲能技術研究等工作。熱能動力工程專業博士畢業。在國外EI刊物和《中國電機工程學報》、《中國電力》、《熱力發電》等核心期刊發表文章20余篇，主編《儲能關鍵技術及商業運營模式》
前 言
人工智能是新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力量，加快發展新一代人工智能是事關我國能否抓住新一輪科技革命和產業變革機遇的戰略問題。發電行業在幾十年快速增長后，增速放緩，為適應新時代對科學生產、精細管理的需要，發電行業面臨戰略轉型，人工智能是實現安全生產、精細管理，促進產業變革的重要手段。
新一代人工智能產業已在全球范圍進入快速發展軌道，各國針對人工智能領域均制定了推動人工智能相關技術與產業發展的綱要與規劃。美國重點關注國防軍事、國土安全和醫療影像等領域，美國國防部高級研究計劃局于2018年9月宣布將投入20億美元開展一項名為AI Next的計劃，旨在加速人工智能研究；麻省理工學院計劃斥資10億美元，建設新的計算機學院，致力于將人工智能技術用于該校的所有研究領域。歐洲國家更加關注于人工智能倫理、數據安全、電子政務、數字技術等方面，包括法國、英國、德國等國家，均制定了防范人工智能給人類帶來潛在威脅等安全問題的政策，例如德國相繼發布了《新高科技戰略》《將科技帶給人類-人機交互的研究項目》《聯邦教育研發部關于創建“學習系統”平臺的決定》等政策，其研究重點在于人工智能技術與“工業4.0”計劃的結合。日本發布的人工智能政策有《日本復興戰略2016》《人工智能科技戰略》兩項，在能源清潔和能源高效利用等領域重點部署。自2017年起，我國人工智能進入國家戰略規劃，從國家頂層設計方面，越來越重視到人工智能作為一項基礎技術，能夠滲透至各行各業，并助力傳統行業實現跨越式升級，提升行業效率，正在逐步成為掀起互聯網顛覆性浪潮的新引擎。
本書共分為12章。第1章從人工智能的概念、發展歷程和主要學派入手，使讀者對人工智能廣闊的研究內容與應用領域有個總體了解。第2章圍繞全球主要國家的人工智能技術的研究和應用現狀，對各國人工智能市場規模、發展趨勢和政策環境進行全面解析。第3章全面闡述有監督學習、無監督學習、弱監督學習、深度學習、知識表示與推理、群體智能算法等人工智能典型算法的原理、實現與應用。第4章詳細介紹人工智能應用技術路線的方法原理、表現形式和典型應用領域，涵蓋大數據應用、計算機視覺、自然語言處理、物聯網技術、智能測量、智能控制和智能機器人等。第5～11章以場景應用需求為導向，總結典型應用案例的成功經驗，系統探討人工智能在火電、核電、水電、風電、太陽能發電、綜合智慧能源和供熱等各個領域的應用場景、技術實現方式和實施效果。第12章總結人工智能技術經濟性分析方法，以此評估人工智能技術應用的經濟效益，分析人工智能總體市場規模。
縱觀國內外人工智能的發展現狀以及各國針對人工智能推廣應用所制定的相關政策，新一代人工智能產業已在全球范圍進入快速發展軌道，逐漸成為新一輪科技革命的突破口和產業變革的核心驅動力。當前，發電行業已初步具備將人工智能轉變為生產力的技術經濟可行性，并將在智能安防、運行優化、狀態檢修、經營決策、遠程診斷等領域得到更廣闊的應用。因此，推進人工智能技術與發電生產經營的融合創新，必將成為發電產業發展和智能化升級的重要突破點。為更好地推動人工智能技術在發電行業的落地應用，編寫組先后調研瑞士蘇黎士大學、中國科學院、清華大學、上海交通大學、同濟大學、哈爾濱工業大學、東南大學、華北電力大學、瑞士ABB公司、華為、阿里云、大疆科技、商湯科技、�？低暤雀咝�、研究院所和高科技公司。在交流學習的基礎上，作者結合近年來的思考和實踐，選取了主流人工智能技術進行了粗淺的探討，對各種人工智能技術在發電行業的應用場景進行了研究分析，與高校、研究院所、高科技公司的專業研究人員和電廠技術人員共同分享。
在此要特別感謝國家電力投資集團有限公司江毅總經理、中國工程院劉吉臻院士、東南大學呂劍虹教授對本書編寫給予的悉心指導和關心。感謝嚴宏強、趙蘭坤、岳喬、黃智、張晉賓、鄭慧莉、楊東超、王舉寶、李輝、呂克啟、夏杰、劉景軍、李廣博、鐘永、
孫潔等課題中期和驗收評審專家，他們對本書內容提供了許多寶貴建議，在此深表謝意。
感謝中國自動化學會發電自動化專委會的侯子良、楊新民、沈炯、許繼剛、尹松、金豐、孫長生、呂劍虹、陳世和、郭為民、姚峻等各位專家委員提供的技術指導和幫助。
在本書編寫過程中，得到了國家電力投資集團有限公司、國家電投集團科學技術研究院、上海發電設備成套設計研究院、國核電站運行服務技術有限公司、山東電力工程咨詢院、華北電力大學、中關村華電能源電力產業聯盟等單位領導、專家以及同事們的指導和幫助，在此表示感謝。
本書的編寫，還得到了國家能源局、發電集團、高等院校、科研院所和高科技公司等有關單位和部門的大力支持，參考了他們的許多研究成果，在此一并表示感謝。
本書得到國家電力投資集團有限公司2019年軟課題研究項目《人工智能在發電行業應用及研究》、國家自然科學基金項目（61871182、61773160）、北京市自然科學基金項目（4192055）和模式識別國家重點實驗室開放課題基金項目（201900051）等的支持。
本書的出版得益于全體編委會成員一年多的辛勤付出和努力工作。感謝陳建國、劉袁新、包偉偉、李俊峰、付雪建、林雄、李世元、安東平、王金娜、楊凱、張騰兮、王怡爽等對本書編寫組在資料提供和書稿核對方面付出的辛勞。
本書既可作為高等院校能源動力、電氣、自動化、人工智能專業師生的教學用書，也可作為能源領域的研究機構、發電廠、科技公司和制造企業的研發和技術支持人員的參考用書。
人工智能是范圍極廣、內容龐雜的一門學科，新技術發展日新月異，鑒于編委會成員的水平和掌握的資料有限，本書分析還不夠全面，研究尚不夠深入，提出的觀點不一定正確，僅供專家和同行參考借鑒。書中存在的疏漏及論述不當之處，敬請讀者批評指正！
編 者
2020年6月于北京
