AI怎么改善采礦行業(yè)現(xiàn)狀？

 在把數(shù)據(jù)與挖掘兩個(gè)字眼結(jié)合在一起時(shí)，大家首先想到的可能是IT與技術(shù)共同從企業(yè)數(shù)據(jù)當(dāng)中提取價(jià)值的場(chǎng)景。事實(shí)上，數(shù)據(jù)與智能完全能夠在真正的“挖掘現(xiàn)場(chǎng)”迸發(fā)可觀的能量，并且其中帶來的價(jià)值則是實(shí)實(shí)在在的地球資源。即使是在這個(gè)非常具體的行業(yè)當(dāng)中，人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)同樣有望成為提高效率、有效性、改善環(huán)境以及安全問題的有力手段，幫助采礦企業(yè)長(zhǎng)期保持自身價(jià)值產(chǎn)出。

 過去一個(gè)世紀(jì)以來，采礦已經(jīng)成為一個(gè)相當(dāng)成熟的行業(yè)。我們不再利用人力或者畜力進(jìn)行勞作，鎬子和油燈也成為博物館中的物件供人瞻仰?，F(xiàn)代礦山是一個(gè)復(fù)雜且充斥大量機(jī)器的復(fù)雜環(huán)境，重型設(shè)備與計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)型技術(shù)圍繞著人類操作員部署到位。無論我們開采的是礦物/礦石（例如銅、鐵、金），或是豐富的能源儲(chǔ)藏（例如煤、石油或者天然氣），都由機(jī)器從地下挖掘資源，并將其運(yùn)送至地表。龐大的車隊(duì)則負(fù)責(zé)把產(chǎn)出進(jìn)一步運(yùn)送到后續(xù)目的地，以供精煉或者使用。由于我們的日常生活對(duì)這類自然資源的依賴度越來越高，采礦業(yè)背后的動(dòng)作體系也變得愈發(fā)復(fù)雜。

 值得注意的是，從地下采集礦物的行為對(duì)環(huán)境具有巨大的破壞性。在進(jìn)行開采或者鉆探時(shí)，我們實(shí)際上就是在挖掘地球本體。此外，我們還需要清理周邊碎片并管理采礦過程中產(chǎn)生的大量廢料。一般來講，由采礦環(huán)境管理帶來的支出，可能已經(jīng)基本相當(dāng)于資源采集本身的成本水平。

 在這方面，人工智能的引入，有望將采礦業(yè)轉(zhuǎn)化成一個(gè)更安全、利潤(rùn)空間更大且更為環(huán)保的行業(yè)。

利用AI技術(shù)改進(jìn)資源的發(fā)現(xiàn)與規(guī)劃

 采礦的成本非常昂貴。為了最大限度減少前期投資，礦業(yè)企業(yè)需要非常精確地了解他們開展挖掘的地點(diǎn)與方式。采礦業(yè)利用AI技術(shù)的一種主要方式，就是借此分析當(dāng)前環(huán)境的地形特征。與人類相比，計(jì)算機(jī)能夠更精確地繪制并預(yù)測(cè)地形走勢(shì)。在大多數(shù)情況下，我們先要挖開通路，才能真正觸及希望采集的資源。這不光要耗費(fèi)大量投資，同時(shí)在錯(cuò)誤的位置進(jìn)行錯(cuò)誤的挖掘操作，還有可能帶來數(shù)百萬甚至是數(shù)千萬美元的損失。而AI技術(shù)能夠幫助我們更好地預(yù)防這些失誤。

 除此之外，人工智能還被廣泛用于識(shí)別值得開采或鉆探的潛在高價(jià)值區(qū)域。通過模式匹配、預(yù)測(cè)分析以及能夠處理地圖與地質(zhì)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)，AI能夠分析大量數(shù)據(jù)，從而更好地預(yù)測(cè)所需資源所處的位置。這種更強(qiáng)大且精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)能力，將為采礦行業(yè)帶來更科學(xué)的規(guī)劃思路與更可觀的投資回報(bào)。

 因此，AI技術(shù)正逐步成為分析采礦行業(yè)中各類數(shù)據(jù)的有力工具。大多數(shù)行業(yè)目前都開始利用機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能以分析其運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，包括管理運(yùn)輸與物流、人力資源乃至供應(yīng)鏈體系等等。就是因?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí)有助于降低相關(guān)成本，優(yōu)化資源并減少浪費(fèi)。

智能無人機(jī)與自動(dòng)機(jī)器

 與此同時(shí)，采礦行業(yè)還在大量采用無人機(jī)設(shè)備，并將其作為一種值得大力推廣的理想工具。比如，許多企業(yè)開始利用無人機(jī)掃描其采礦作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，密切關(guān)注采石場(chǎng)與廢物堆放情況，及時(shí)識(shí)別環(huán)境問題、存放池與浸出池以及管道基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)作情況。在無人機(jī)的幫助下，企業(yè)能夠快速發(fā)現(xiàn)很多身處地面時(shí)無法通過肉眼觀察到的問題。這種俯瞰視角，使得監(jiān)測(cè)工程進(jìn)度以及礦山對(duì)周邊生態(tài)系統(tǒng)的影響成為可能。利用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)，這些無人機(jī)還能夠分析收集到的圖像數(shù)據(jù)，幫助礦業(yè)企業(yè)以人類無法實(shí)現(xiàn)的方式持續(xù)、全天候訪問并監(jiān)控自身設(shè)施。

 眾所周知，采礦行業(yè)一直存在極高的風(fēng)險(xiǎn)。但為了獲取我們需要的自然資源，人類不得不前往愈發(fā)惡劣的環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行挖掘。無論是通過地下礦床獲取煤炭或礦物，還是在深海鉆井管道內(nèi)抽取石油及天然氣，甚至是在北極地區(qū)挖掘冰蓋，我們不得不逐步走向殘酷而嚴(yán)苛的自然環(huán)境。

 在這方面，利用機(jī)器與設(shè)備取代人類無疑能夠顯著降低可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)事件。利用由AI技術(shù)支持自動(dòng)系統(tǒng)，采礦與能源企業(yè)可以在惡劣環(huán)境中更多地使用自控式機(jī)器，確保其在無人操作的情況下持續(xù)工作。另外，這類設(shè)備也能夠用于不少人類根本無法到達(dá)的地區(qū)。

 不僅如此，無人采礦設(shè)備還將提高整體生產(chǎn)力。這些機(jī)器可以不知疲倦地持續(xù)工作，并顯著減少風(fēng)險(xiǎn)極高甚至有可能造成生命威脅的錯(cuò)誤操作。如果機(jī)器被卡在礦井當(dāng)中，我們可以稍后再進(jìn)行處理，而不必?fù)?dān)心其生命安全。正因?yàn)槿绱?，Komatsu礦業(yè)公司已經(jīng)開發(fā)出多種AI支持型自主設(shè)備，并將其投入多種惡劣環(huán)境當(dāng)中。除了自動(dòng)挖掘機(jī)之外，他們還在廣泛使用自動(dòng)運(yùn)輸與裝載車輛。目前不少現(xiàn)代礦業(yè)企業(yè)都在采用“數(shù)字采礦”系統(tǒng)，其中各設(shè)備相互連接，利用智能技術(shù)進(jìn)行分散控制，并最大限度減少人力需求。其中無人駕駛載具正是數(shù)字采礦中的重要組成部分。

 同時(shí)，這些自動(dòng)機(jī)器還能夠幫助采礦企業(yè)執(zhí)行某些定期檢查任務(wù)。通過將攝像機(jī)與傳感器連接到設(shè)備之上，企業(yè)可以檢測(cè)礦井中出現(xiàn)的問題——例如氣壓水平以及結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性等。檢查頻率越高，采礦業(yè)的安全性也就越可靠，人類檢查員進(jìn)入礦井的次數(shù)也就越少，采礦作業(yè)最終也就越安全。

利用AI技術(shù)減少對(duì)環(huán)境的影響

 采礦業(yè)在本質(zhì)上具有破壞性，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響。雖然不可能完全消除這種環(huán)境影響，但通過管理資源的獲取、運(yùn)輸以及處理方式，AI技術(shù)仍然有望極大緩解這方面問題。目前各采礦企業(yè)開始在礦井內(nèi)部與外圍大量部署攝像機(jī)與傳感器，其不僅能夠監(jiān)控挖掘、開采以及其它常規(guī)采礦活動(dòng)，同時(shí)也將密切關(guān)注廢物以及有害物質(zhì)的傳播情況。

 AI設(shè)備與功能設(shè)備之間的最大區(qū)別，在于前者能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析。AI支持型設(shè)備可以即時(shí)分析并解釋大量傳感器數(shù)據(jù)，并在出現(xiàn)問題時(shí)發(fā)出警報(bào)。這些系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)可能需要關(guān)注的模式。利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，我們完全可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山中各個(gè)部分出現(xiàn)的定期震動(dòng)、溫度變化以及其它異常事件。

 可以看到，人工智能技術(shù)已經(jīng)對(duì)采礦行業(yè)產(chǎn)生了廣泛影響。采礦設(shè)備制造商與開發(fā)公司正越來越多地利用AI技術(shù)提升整個(gè)行業(yè)的價(jià)值回報(bào)與可靠性，同時(shí)減少安全事件并降低對(duì)環(huán)境的影響。通過更安全的采礦方式，更為環(huán)保的開采方法，更高的經(jīng)濟(jì)效益以及更可觀的資源產(chǎn)出量，AI技術(shù)已經(jīng)證明其確實(shí)擁有影響世界的能力。

 來源：科技行者