新一代人工智能与智慧国土构建思考方案

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新一代人工智能与智慧国土构建思考 李晓波 自然资源部信息中心 习近平总书记指出 “ 人工智能是新一轮科技革命 和产业变革的重要驱动力量 ，加快发展新一代人工智能 是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的 战略问题 ”。 国家信息化十四五发展规划指出： 要“加强国土空 间的实时感知 、智能规划和智能监管， 强化综合监管 、 分析预测 、宏观决策的智能化应用。 抓住新一轮科技革命机遇 r2 人类社会正迈向以大数据与人工智能为关键支撑 、 生产过程自动化的智能社会 。 据高盛预测， 未 来 全球 18% 的全职工作岗位可能被 AI 取代 。到 2026 年， 超过 1 亿人将和机器人同事一起工作 。 脑力生产效率的提升 PC 、软件 、云 、 网 内容生产者 生产效率 的提升 脑力 创意 脑力 辅助 体力 人类社会正迈入智能社会 宙线： 时间 （人类文明进化历程） 脑力生产效率的二次飞跃 内容再加工者 体力效率的提升 体力输出者 智能 社会 农业 社会 信息 社会 原始 社会 工业 社会 智能 机器人 农具 + 牛 机械 石器 P3 AIGC 1 新一代人工智能 P* 人工智能 (AI) 是指在机器上实现类似乃至超越人类的感知 、认知 、行为等智能的技术， 经历符号逻辑推理 、 专家系统 、深度学习等重要演进历程， 正进入以大模型为支撑 、智能生成为特征的通用人工智能时代 。 第三次浪潮 2000-2020 ：数据挖掘 深度神经网络 第四次浪潮 2020- 至今： 智能生成 NPL\CV\ 多模态 大模型 第二次浪潮 80-90 年代： 知识工 程 专家系统 第一次浪潮 50-70 年代： 定理证 明 符号逻辑推理 人工智能发展脉络 通用人工智能 深度学习 专家系统 逻辑推理 2010 年 2000 年 2022 年 1974 年 1956 年 1980 年 1990 年 分水岭 r5 大模型（ Foundation Model ） 是指具有超大规模参数的人工智能模型， 包含 NPL\CV\ 多模态等类型 。 其突出特点： 同质化 。大模型任何一点改进就可以迅速覆盖整个 AI 社区 。 “ 涌现 ”特性 。大模型有超大规模的参数， 产生未曾预先设想的新能力 。 泛化能力强 。 同一模型利用少量数据进行微调或不进行微调就能完成多个场景的任务 。 大模型预计 5 年左右将成为人工智能应用中关键基础性平台 , 类似 PC 时代操作系统， 美 、 中占主导地位 。 算力 3640(Pflops-day3)/ 上万块 V100 GPU 组成 qao 带宽集群算力 “ 海洋之光 ”超级计算机 ( 国产超 算 ) 512 块 GPU 腾讯太极机器学习平台 鹏城云脑Ⅱ和全场景 AI 计算框架 MindSpore ， 2048 块 GPU 16 块 GPU 280 块 GPU 鹏城云脑工 (2048 块 CPU) 和百度 飞桨 4095( Pflops-day)/2128 张 GPU 商汤 AIDC ，峰值算力 3740Petaflops3 异腾 AI 基础软硬件平台 复旦大学超算中心 模型类型 多模态训练模型结合人类 参与强化学习 多模态预训练模型 NLP 大模型 NLP 大模型 NLP 大模型 计算机视觉模型 计算机视觉模型 图、文 、音三模态 对话式大型语言模型 数据量 超过万亿单词的人类语言 数据集 中文多模态数据集 M6- Corpus 1.9TB 图像 292GB 文本 五大跨模态视频检索数据 集 40TB 训练数据 数百 G 级别不同领域的 高 质量语料 3390 亿条文本数据 纯文本和知识图谱的 4TB 语料库 5000GB 高质量中文数据 集 基于万条小规模数据集 大模型： 人工智能时代的操作系 统 参数 1750 亿 174 万亿 10 万亿 万亿 千亿 10 亿 5300 亿 2600 亿 2457 亿 100 亿 300 亿 千亿 百亿 , 浪潮信息 商扬科技等 商 汤 科 技 r6 数据日趋庞 大 模型日趋庞 大 任务日趋多 样 成本日趋高 昂 Megatron-Turing ERNW30Titan 源 1 . 0 书生 (NTERN+) 通 译 干 问 " 温元 " Hunyaan_tr 盘古系列大模型 大模型 企业 微和英伟达 G p r 3 . 5 o p e n A I 华 为 云 紫 东 太 初 文本 、 图片 、语音 、代码等单模态智能生成能力成熟 跨模态内容生成成为主要趋势 在文案编写 、 图形设计 、 图像识别 、音视频创作 、交互式问答等场景中进行 深度应用 。 P7 大模型带来的新能力： 智能生成 (AIGC) 交互式 AI 一般情况下由人物形象 、语音生成 、 图像生成 、 3D 生成 、音视频合成 、交互等核心模块构成 。 开放了强大的插件 + 联网功能 如 网页阅读 、 联网搜索， 搜索互联网以获取最新信息， 解决了知识 过时或不足的问题 。 微软宣布在 WINDOWS 、 OFFICE 等软件中全面无缝提供 A I 助手服务 。 r8 基于场景的多模态交互式设计成为主流 6 月 2 日 英 伟 达 公 司 推 出 一 款 名 为 Neuralangelo 的 AI 模型 ，该模型能够将 视 频片段转化为细节层次丰富 、具备贴 图的 3D 模型。 腾讯使用 AI 速搭建一座 3D 虚拟城市， 面积达到 25 平方公里 ，包含 130 千米路网 、 4416 栋建筑以 及超过 38 万个室内映射 。过去往往需要以年为 AI 生成 3D 领域快速演 进 2 构建智慧国土 P* 第一阶段 1999-2009 年 构建了国土资源网络体系； 实现纸质 到数字化的转变； 建立了电子政务平 台和一系列审批系统 。 第二阶段 2010-2018 年 形成国土资源云； 数据整合形成国土资 源“一张图 ” 管理与维护， 解决部门 间数据孤岛问题 。 国土资源一张图 数据调用和服务 国土空资源“一张图 ”数据 核心数据库管理系统 扩展整个自然资源系统 。 一张图从二维到 三维， 国土资源向自然资源全体系扩展 ， 构建中台支撑， 强化公共服务能力； 应用 整合融合； 基础设施多网融合 、多云部署 。 “ 互联网 + 政务 ”服 务应用 业务系统 业务 系统 N 应用与服务 电子政 务平台 自然资源信息化历程回顾 统一国土空间基础信息平台 安全高效自然资源“ 一张网 ” 三维立体自然资源“ 一张图 ” 数据中心 网络 国土资源云 电子政务平台 第三阶段 2018-2022 年 自然资源 监管决策 应用 自然资源 调查监测 评价应用 业务 系统 N 用地 审批 监管 平台 矿业权 r11 …… • 自动识别发现违法 • 协调联动查处违法 • … … • 智能审批缩短审批周期 • 智能调查提高找矿能力 • … … • 动态感知国土空间变化 • 定量评价资源节约利用水平 • … … 提高战略判断与预测能力 推演评估规划和政策实施效果 • 智能问答 、信息推送 • 智能选址 、智能报件 • … … 实现人与自然和谐共生的现代化 促进绿色低碳发展 维护资源资产权益 严控资源安全底线 优化国土空间格局 新时代自然资源管理需求 系统监测评价资源状况 科学制定战略规划政策 实时发现违法违规行为 快速有效提供资源保障 增强服务促进社会参与 P12 办公 规划 审批 监管 决策 服务 自然资源涉密内网 自然资源业务网 互联网（政务外网） 全域全要素信息获取 工具集 能力核 要素冲突 检测 空间单元 画像 文案报告 生成 。 。 。 样本库 以大数据 + 大模型为驱动 ， 赋能智慧国土建 设 现状数据 优化频次 、提高精度 、扩大范围 社会经济数据 跨部门共享 、合作共享 规划 、管理数据 逐级汇交 、上下贯通 自然资源云（计算 / 存储 / 安全 / 服务资 源） 自然资源 大模型 全 景 国 土 智 能 场 景 智 慧 中 枢 泛 在 感 知 资产利用 数据治理 数据管理 国土空间基础信息平台 指标库 模型库 数据服务 通用服务 决策服务 监管服务 审批服务 接口服务 专题服务 通用服务 业务规则 P13 应用层 应用模型层 基础模型层 数据层 平台层 P14 …… 空间变化识别 要素冲突检测 空间单元画像 空间情景模拟 NLP 大模型 CV 大模型 音 / 视频大模型 多模态大模型 … … 数据治理 监测监管 决策支持 公众服务 … … 推理部署环境 私有云 训练环境 自然资源大模型 文本 \ 语音数据 视频数据 遥感数据 时空大数据 公有云 私有云 智能问答 文本分类 目标检测 语音识别 信息检索 智能推荐 …… 高 质 量 大 规 模 多 模 态 的 样 本 库 丰富行业数据 、增强训练学习 》 》 》 》 专业词表 、 分词库 矢量图形 、遥感影像 、 审批报件 、 政务通报 、文件 、标准 、调研报告、 科技论文 、会议材料等 G IS 数据 图像 数据 管理 数据 文本 数据 视频 数据 … 音频 数据 数据 指标 规 则 语义角色标注 命名实体识别 情感分析 位置标注 词性标注 语义分割 事件检测 语法分析 语音识别 目标检测 P15 打造行业通用能力 05 空间意象生成 历史演变 趋势模拟 优化建议 空间类 能力 01 画像理解 维度生成 画像验证 。 。 。 画像生成 实施过程分解 。 。 。 意象目标理解 空间方案生成 最优布局建议 空间变化识别 03 视频识别 精准定位 冲突发现 冲突预警 冲突判断 优化避让 。 。 。 情境构建 空间单元画像 要素冲突检测 遥感识别 行为识别 情景模拟推演 02 04 P16 。 。 。 文本类能 力 文案报告生成 打造行业通用能力 自然语言理解 多模态表达 对话管理 风格个性化 … 。 。 。 办理要点推送 业务规则推送 最佳实践推送 政策法规推送 。 。 。 文本生成能力 自然语言处理 文本摘要能力 语言风格转换 。 。 。 交互式问答 知识推送 P17 区域入侵 数据治理 监测监管 公众服务 决策支持 • 智能选址选线 • 产业用地匹配 • 智能办件引导 P18 • 耕地后备资源分析 • 重大战略矿藏保障分 析 • 土地收储成本分析 场景应用工具 • 三线智能监 测 • 灾害预警预 报 • 违法自动识 别 • 数据实体识 别 • 数据融合关 联 • 数据标签提 取 区域入侵 3 推进智能应用 P* 智能办公 、办会 、办事 文件资料智能查找 智能办公 基于交互式问答 、 文档生成 、 图像生成等能力， 实现公文智能化拟制 、会议高效自动化 、文件资料 智能查找 、事项办理便捷等应用成效， 让工作省心 、省时 、省力 。 公文智能拟制 会议摘要自动生成 智能查找文件资料 会议组织通知 公文拟制办理 P20 全时全景监测 、实时体检评估 、风险预测预警 P21 问题精准识别 、方案智能生成 、人机交互推 演 优化方案推荐 、实施影响模拟 、联动调整反馈 以国土空间规划“一张图 ”为基础， 汇集众智， 充分利用大数据 、人工智能 、 云计算等技术， 提升规划 编制 、 审批 、修改和实施监督全周期智能化水平 。 底线冲突智调 、传导规则智查 、协同联审会商 智慧规划 规划 编制 监督 评估 规划 审批 调整 优化 智慧规划 全周期管 理 利用规则管控模型， 围绕指标计算 、数据验证 、权限控制 、流程管控等维度， 提供关键数据自动提取 、 业务指标自动比对 、 审批规范实时提醒 、 办理过程自动核验等能力支撑， 实现自然资源全环节智慧审批 。 智慧审批 三维智能核验 规则提取与判定 知识点交互推送 办理过程自动关联 r22 两违问题频发现 在建工程未有效监管 批后监管不当 永久基本农田破坏 矿山复绿监管不及时 储备用地被违法占用 空天地一体化动态感知监测 全时全域立体监控监管 利 用 CV 大 模 型 和 空 天地网监测手段， 实 现变化自动发现， 事 前 、事中 、事后全 过 程监测 、分析 、 预警 与评估监管 。 P23 智能监管 形势分析 基于自然资源现状情况 ， 与其他国家 、 省 、 市 、 县 矿产资源储量 、 建设 用地 总量等关键指标进 行多年 度 、 多类型 、 多 维度综合 比对分析。 自动计算并推送耕地总规 模 、 增长率 、 以及人均 耕 地规模等关键指标信息 、 耕地细化结构及变化 原因 信息 、 决策意见或 结论信 息， 辅助领导决 策。 对耕地保有量 、 土地供 应 量 、 自然灾害数量等 关键 指标进行多年度自 动对比 , 分析相关指标 年度变化 趋势， 对未来 变化情况进 行预测推演。 构建定量化评价评估指标 体系， 对生态修复 、 土 地 整治 、 低效用地盘活 、 耕 地复垦等工程项目实 施效 果进行自动化定量 评估 ， 准确把握建设成 效。 趋势预测 智能推送 效果评估 智慧决策 P24 面向自然资源部门 、企业 、群众等各类用户对象， 充分利用新一代人工智能技术 ，依托规则库 、知识库 、 模型库， 提供智能选址 、 多方案比选 、政策咨询 、产业招商等智慧服务， 优化提升行业服务质量 。 方案优选 产业招商 智能选址 智慧服务 政策咨询 P25 Thank You All!