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在線咨詢“DeepSeek的創(chuàng)新對電力行業(yè)有什么啟示”,這個話題我首先問了DeepSeek R1本尊,它給出了一堆技術創(chuàng)新的應用點,
于是我意識到,我更想知道的是DeepSeek在AI領域創(chuàng)新方法論,對電力行業(yè)的啟示,而不是技術層面,它給出的答案依然很技術。
ChatGPT-4o的回答在抽象層次上,稍微好一點。
綜合AI的觀點,我覺得可以從兩個角度去看待這個問題,一是系統(tǒng)可塑性,二是系統(tǒng)中心化與去中心化的趨勢。
在生物學領域,神經(jīng)網(wǎng)絡的可塑性(Neuroplasticity)指的是神經(jīng)元及其連接(突觸)根據(jù)外界刺激、學習和經(jīng)驗進行調整和重組的能力。這種可塑性是學習、記憶和適應新環(huán)境的基礎。
在原有的LLM模型基礎上,DeepSeek創(chuàng)新的運用了新的思路和技術,比如多頭注意力機制、DeepseekMOE架構、混合精度訓練、知識蒸餾、基于規(guī)則的獎勵模型 (RM)等等,形成了新一代的大語言模型。
這些思路和技術也迅速地被各大頭部廠家所學習,深刻的改變了大模型未來的發(fā)展路線,可以預見采用DeepSeek方法的新版本大模型會迅速超越原有版本。
算法神經(jīng)元網(wǎng)絡
從神經(jīng)元網(wǎng)絡的可塑性角度看,計算機系統(tǒng)上構建的算法神經(jīng)元網(wǎng)絡,架構可以被迅速改變,而且可以在不同的顆粒度、層次、方向上進行快速重構,只需要改變代碼,或者替換算法模塊即可。
1、迭代速度極快
2、改變幾乎不受任何制約
3、可以動態(tài)靈活地分配資源。
缺點是算法模型的訓練優(yōu)化過程,需要海量數(shù)據(jù)和能源的支持。
蛋白質神經(jīng)元網(wǎng)絡
而生物學意義上的蛋白質神經(jīng)元網(wǎng)絡,雖然具備很強的可塑性,但是:
1、受制于生物進化,比如人類大腦的新皮層神經(jīng)元網(wǎng)絡,也經(jīng)歷了幾十萬年的進化過程,其進化目的不是適應快速變化,而是平衡穩(wěn)定性和適應性,盡量避免大規(guī)模的突觸連接重組。
2、進化策略是穩(wěn)定性優(yōu)先,具有記憶、搜索、邏輯思考的大腦新皮層,其學習機制注重長期記憶的鞏固(如通過睡眠中的突觸重組)??焖俚目伤苄宰兓赡軐е掠洃洸环€(wěn)定或混亂,這對于生存和決策是危險的。
3、人類大腦有系統(tǒng)一和系統(tǒng)二,系統(tǒng)二也就是新皮層需要大量能量進行驅動,所以需要較大功耗(大概20W左右),雖然這和計算機神經(jīng)元網(wǎng)絡學習和推理比也只是九牛一毛,但是對原始人類來說,長時間維持這種功耗所需的能量攝入也是非常困難的——人天生就不喜歡深度思考,因為太累。
電力系統(tǒng)網(wǎng)絡
如果我們用系統(tǒng)進化視角看,電力系統(tǒng)網(wǎng)絡和神經(jīng)元網(wǎng)絡具有一定的相似性,比如:
1、都具有復雜系統(tǒng)特性的拓撲結構,兩者能夠具備涌現(xiàn)特征,只是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡對不可控的涌現(xiàn)是極端抗拒的,比如事故的非線性擴大。
2、功能上都是傳遞信號、或者能量,并要求維持相對的穩(wěn)定結構,比如用分層、動態(tài)響應、容錯等機制。
3、都具有一定的適應性,但都具備脆弱性。
在可塑性方面,電力系統(tǒng)網(wǎng)絡是最差的。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡的設計目標是穩(wěn)定可靠地傳輸電能,而非動態(tài)適應性或學習能力。網(wǎng)絡結構通常是固定的,線路、變電站等基礎設施的調整需要大量時間和資源,物理上的可塑性極低。
雖然智能電網(wǎng)的引入為電力系統(tǒng)增加了一定的動態(tài)調節(jié)能力,例如通過實時數(shù)據(jù)優(yōu)化電力分配,但這種調節(jié)是基于預設規(guī)則和算法,缺乏物理層面自我重構能力。
某種意義上說,電力線路和設備從規(guī)劃開始,就決定了整個系統(tǒng)的可塑性較低,而強調穩(wěn)定性和可靠性,因為電力系統(tǒng)的核心是硬件基礎設施,物理改變(如增加線路、提升容量)需要長期規(guī)劃和施工。在面對突發(fā)性需求變化或故障時,調整能力有限,更多依賴冗余設計而非自我適應。
新型電力系統(tǒng)面臨的最主要挑戰(zhàn),是當電源結構發(fā)生較大變化,大量不穩(wěn)定、難預測的電源,在電力系統(tǒng)的高壓側和低壓側同時并網(wǎng),原有的網(wǎng)絡可塑性較低,不得不增加更多的冗余(如果我們把儲能也看成一種增加緩沖的冗余機制)去應對這種挑戰(zhàn),最終還是導致系統(tǒng)運行風險增加,且系統(tǒng)調節(jié)成本快速上升。
雖然包括虛擬電廠在內(nèi)的智能電網(wǎng)技術,甚至大模型深度參與電力系統(tǒng)調度,可以解決一部分的電力系統(tǒng)脆弱性問題,但是如果電力系統(tǒng)物理網(wǎng)絡沒有更強的彈性,風險依然存在。
也就是用二次系統(tǒng)的技術(自動化、通信、計算機),無法較好的解決一次系統(tǒng)(物理網(wǎng)絡和物理網(wǎng)絡運行機制)的問題。
這也是虛擬電廠技術本身的制約所在。
ChatGPT在分析中提到一個有趣的觀點:
電力系統(tǒng)早期的設計,更強調“小世界特性”,也就是電力系統(tǒng)是從小配電系統(tǒng)慢慢進化而來(我國到上世紀80年代,還處于多家辦電的本地配電系統(tǒng)占主導的局面),發(fā)展到今天的某種極致狀態(tài)“特高壓交直流互聯(lián)”。
神經(jīng)網(wǎng)絡和電力網(wǎng)絡都表現(xiàn)出“小世界網(wǎng)絡”的特性,即局部節(jié)點之間高度連接,同時通過少數(shù)長程連接實現(xiàn)全局通信。這種結構在提高效率的同時降低了連接成本。
從能量/信息傳輸效率來看,一定是短期、局部的傳輸和處理效率,高于長期、長程的。
而從演化的趨勢看,神經(jīng)網(wǎng)絡和電力系統(tǒng)都具有某種本能的去中心化趨勢:
電力系統(tǒng)正在從傳統(tǒng)的集中式發(fā)電(如大型電廠)向分布式能源(如太陽能、風能)轉變,這類似于神經(jīng)網(wǎng)絡的分布式處理能力。
大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡本身就是一個去中心化的系統(tǒng),不依賴單一節(jié)點,任何局部損傷都不會導致整個系統(tǒng)崩潰。
所以從電力網(wǎng)絡的重塑可能性看,在網(wǎng)絡末端的分布式重塑,部分去中心化的重塑(不是絕對去中心化,個人認為去中心化電力系統(tǒng)在電量上最多只占20%),能夠較大程度的降低新型電力系統(tǒng)的整體風險。
AI在進化過程中,也出現(xiàn)了集中性大模型平臺,逐步衍生出適應不同場景的,能滿足端到端智能需求的AI Agent。
AI Agent與末端重塑的電力網(wǎng)絡場景—微電網(wǎng)又可以形成新的耦合,比如AI Agent微網(wǎng),與配電網(wǎng)進行互動,是新型電力系統(tǒng)新形態(tài)的可塑性。個人感受是AI的進化速度,將拉動新型電力系統(tǒng)在最具備可塑性的各個場景,進入快速迭代過程,并產(chǎn)生更大的價值。
雖然與整個電力系統(tǒng)的規(guī)模比,無論是資產(chǎn)規(guī)模,還是電量規(guī)模,可能都是只是二八定律中的二,但是二這部分的改變,將極大影響整個網(wǎng)絡的進化和面貌,比如在算法神經(jīng)元網(wǎng)絡中,權重網(wǎng)絡的少數(shù)參數(shù)變化,或者某個重要算法模塊、訓練思維的改變(比如DeepSeek采用MOE專家機制等),就極大的提升的整個網(wǎng)絡的表現(xiàn)。
新型電力系統(tǒng)20%的去中心化、微網(wǎng)化和AI Agent融合,也是如此。