油氣大模型破局需從三方面發(fā)力

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在人工智能技術日新月異的今天，生成式人工智能的代表——ChatGPT的橫空出世，不僅在短時間內吸引了全世界關注的目光，更激發(fā)了各行業(yè)對大型預訓練模型的無限遐想。油氣行業(yè)作為國民經濟的支柱之一，同樣期待它能為油氣勘探、開發(fā)帶來新變革。尤其是隨著國內油氣資源品質逐步劣質化，油氣勘探開發(fā)難度逐漸加大，亟須運用新技術提質增效。

油氣大模型應用面臨挑戰(zhàn)

數(shù)據、算力和算法是大模型發(fā)展的核心要素。其中，數(shù)據是大模型應用的基石，算力是大模型應用的保障，算法是大模型應用的工具。由于油氣行業(yè)具有特殊性，在上述三個層面，油氣大模型開發(fā)都面臨著諸多挑戰(zhàn)。

在數(shù)據方面，油氣大模型應用面臨數(shù)據稀缺、復雜和安全性的挑戰(zhàn)。一是油氣行業(yè)的數(shù)據涵蓋了地質勘探、鉆井、生產和運輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的數(shù)據采集都伴隨高昂的成本，樣本數(shù)量少且獲取非常困難，采集回的數(shù)據還具有多解性和不可驗證性的特點。二是油氣行業(yè)的數(shù)據類型非常多樣化，處理這些不同種類、不同版本、不同結構的數(shù)據本身就充滿挑戰(zhàn)。三是大模型需要學習海量數(shù)據，但油氣行業(yè)對數(shù)據的安全性和保密性有著極高的要求，數(shù)據不能上傳公有云，且必須防止泄露，因此普遍存在“數(shù)據孤島”問題。這一現(xiàn)狀使得如何在保障數(shù)據安全前提下，整合分散的數(shù)據并訓練行業(yè)基礎模型，成為油氣行業(yè)大模型應用的關鍵難題。

在算力方面，油氣大模型的訓練和優(yōu)化也面臨著算力資源不足的挑戰(zhàn)。大模型的訓練和優(yōu)化通常需要巨大的算力資源，這往往伴隨著相當高的投入成本。自建算力中心需要巨額資金投入，而租賃算力又存在數(shù)據安全和隱私保護的問題。目前，國內油氣行業(yè)僅具備有限的微調算力，普遍不具備訓練行業(yè)基礎模型所需的高水平算力。此外，由于各種原因，國內油氣行業(yè)在短期內很難建立起滿足大模型需求的算力資源。這一問題進一步加劇了算力資源的短缺，使得大模型的應用和發(fā)展受到嚴重制約。

在算法方面，油氣大模型也面臨版權糾紛等挑戰(zhàn)。算法的優(yōu)劣直接影響大模型的實際應用效果。相較于傳統(tǒng)深度學習等算法，大模型的技術門檻更高，目前的發(fā)展主要依賴少數(shù)高端算法人才推動。盡管許多開源大模型算法可以作為研發(fā)基礎，但它們可能缺乏必要的技術支持和安全保障，存在商業(yè)機密泄露的風險，且其能力往往不如閉源算法。此外，開源算法的版權協(xié)議中存在諸多限制條款，使得基于開源算法進行研發(fā)時可能面臨版權糾紛。如果選擇使用閉源算法，則難以實現(xiàn)核心算法的自主可控。

從數(shù)據、算力和算法入手推動大模型應用

油氣大模型應用并非坦途，需要在數(shù)據、算力和算法等方面破局。

首先，數(shù)據之困需破冰。面對數(shù)據采集高成本與復雜性并存的挑戰(zhàn)，破解數(shù)據之困，要以大模型應用為契機，推動數(shù)據治理，確保數(shù)據的全面性、準確性和時效性。油氣行業(yè)在大模型方面的核心競爭力是“行業(yè)數(shù)據”，要做好“訓練樣本庫”的基本功。油氣企業(yè)必須強化數(shù)據全生命周期管理，從數(shù)據源頭、數(shù)據采集、數(shù)據清洗、數(shù)據融合和匹配、數(shù)據完整性增強、數(shù)據標注等環(huán)節(jié)嚴格規(guī)范，建立高質量的訓練樣本庫，提升數(shù)據治理能力，為模型提供堅實的數(shù)據基礎。同時，應通過數(shù)據脫敏、數(shù)據加密、訪問控制和審計、合規(guī)性審查等方式加強數(shù)據安全和隱私性保護。如設置合適的權限和用戶角色，限制用戶對數(shù)據庫的訪問和操作，保護數(shù)據的安全性。還需進行數(shù)據庫的維護和優(yōu)化工作，包括定期備份、數(shù)據清理、性能監(jiān)控等。在此前提下，構建一批高質量開源數(shù)據集，推動油氣大模型研發(fā)生態(tài)建設。

其次，算力建設應靈活。面對資金投入與隱私保護之間平衡的挑戰(zhàn)，破解算力之困，應以油氣大模型為契機，推動融合算力建設。可采取租賃與自建相結合的方式，注重智算能力建設的同時，加強數(shù)據安全與隱私保護。例如，企業(yè)應根據自身業(yè)務需求、成本預算和技術實力，靈活選擇算力獲取方式。對于常規(guī)的計算任務，可通過租賃公有云資源快速響應；而對于涉及敏感數(shù)據或需長期穩(wěn)定運行的任務，則可考慮自建或合作共建數(shù)據中心，確保數(shù)據安全與算力的可持續(xù)供給。在算力設施規(guī)劃上，應注重長遠，實現(xiàn)通用計算、智能計算和高性能計算的融合布局，通用計算滿足日常運營的基本計算需求，智能計算側重于深度學習、機器學習等智能算法的高效執(zhí)行，高性能計算則針對大規(guī)?？茖W計算和復雜模擬，滿足不同場景的需求，顯著提高算力資源的利用效率。

此外，算法創(chuàng)新勿盲從。面對大模型訓練周期長與迭代速度快的雙重考驗，破解算法之困，應量身定做適合行業(yè)特性的算法模型，避免盲目跟風。應理性認識大模型的價值，優(yōu)先實施場景模型和數(shù)據質量優(yōu)良的L2行業(yè)基礎模型，重點應放在微調和適配下游任務上，避免盲目投入通用基礎模型的研發(fā)，確保技術棧的自主可控。油氣行業(yè)應秉持資源優(yōu)化配置的原則，聚焦油氣主營業(yè)務，從投入成本、產出效益、技術成熟度，以及穩(wěn)定性、行業(yè)聚焦、核心競爭力等方面慎重考慮。在巖心分析、地震資料處理解釋、測井數(shù)據分析等特定領域，大模型能發(fā)揮顯著作用，但不可過度依賴，應明確模型的適用范圍。

為了推動大模型技術的自主可控，還需加強“AI+能源”復合團隊的建設。訓練、應用大模型不能閉門造車，要打破傳統(tǒng)行業(yè)壁壘，注重聯(lián)合研發(fā)生態(tài)的建設，例如推動油氣行業(yè)與互聯(lián)網企業(yè)、高校等的合作，促進跨學科人才整合，形成產學研用緊密結合的創(chuàng)新體系，為油氣大模型應用構建可持續(xù)的人才保障。同時，可通過項目合作、人才培養(yǎng)、共建研發(fā)平臺等方式加強大模型算法等方面的合作交流，并明確合作目標與分工，以及知識產權分配與管理、數(shù)據保密和隱私保護等制度和規(guī)范。

大模型必將推動油氣行業(yè)新質生產力發(fā)展，未來可期，但道阻且長。油氣行業(yè)要充分認識油氣大模型的特殊性，從數(shù)據、算力、算法等方面做好工作，穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步推進，讓AI成為推動油氣行業(yè)轉型升級的重要驅動力。

中國工程院院士、中國石油勘探開發(fā)研究院正高級工程師 劉 合