AI导读:

上海交通大学李金金教授团队研发的AI工业自动控制系统ManuDrive,通过引入时间维度动态调控工业发酵过程,显著提升发酵产量和稳定性,变革传统发酵调控模式,推动生物制造向‘智能模式’转变。

  发酵技术作为生物制造的核心手段,广泛应用于食品、医药、能源及化工等领域。上海交通大学昨日发布新闻,该校李金金教授团队研发的“基于迁移学习和物理可解释的小样本AI工业自动控制系统”(ManuDrive)已成功转化应用。这项被喻为“AI工程师”的新技术,引入时间维度于工业发酵过程,通过动态调控复杂生物发酵过程的参数,实时生成未来各时刻的最优发酵方案,显著提升了工业发酵产量。

  掌握发酵领域的最新技术,意味着在全球生物制造领域的‘高精尖’竞争中占据优势。在生物发酵中,时间是一个关键因素,微生物生长阶段差异显著,直接影响发酵成败。传统上,工程师需凭经验24小时不间断手动调控以保证发酵质量。而ManuDrive技术不仅大幅提升发酵产量,还极大降低了生产波动,显著增强了工厂生产稳定性和效率。以抗生素发酵7天周期为例,ManuDrive在发酵第20小时即可生成从第21小时至第150小时的完整发酵操作方案,精准‘预测’整个发酵过程,变革了传统发酵调控模式,通过人工智能向中控系统发送指令,极大提高了调控效率与精准度。

  ManuDrive技术将时间维度引入工业控制,解决了生物发酵这一复杂动态过程中的实时预测与精准调控难题,显著提高了发酵稳定性和产量。李金金表示:“随着AI与生物制造深度融合,发酵生产正从经验依赖的‘试错模式’转向数据驱动的‘智能模式’,重塑生产流程,催生生物制造领域的技术革命,为行业未来发展开辟广阔前景。”

  李金金介绍,以生物发酵为例,ManuDrive突破传统AI模型需海量训练迭代的限制,精准捕捉微生物生长与环境变量间的动态关联,构建科学预测模型,训练效率提升数十倍,缩短模型开发至应用周期。操作人员可直观理解模型决策依据,基于因果逻辑灵活调整生产策略,提升生产决策的科学性与可靠性。这一特性在生物发酵等高风险、高成本领域尤为关键,降低盲目试错导致的资源损耗,为生产流程优化提供理论支撑。

(文章来源:上观新闻)