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现代汽车开发的“AI汽车医生”,仅听车声就能准确判断故障部位

现代汽车开发的“AI汽车医生”,仅听车声就能准确判断故障部位

Posted July. 20, 2018 07:52   

Updated July. 20, 2018 07:52

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出现故障的汽车中传出了细微的异常噪音。虽然人无法觉察,但人工智能(AI)听到声音后,就会马上分析原因。通过累积的大数据进行解读的结果显示,对涡轮增压器(turbocharger,提高输出功率的发动机辅助装置)的加速气流异常的概率为94%。如果是人的话,仔细查看发动机,短则几个小时,长则需要耗费几天时间才能发现该问题。但AI在几秒钟内就完成了这一过程。而且,判断十分准确。这不是在遥远的未来才会发生的故事。目前,现代汽车已成功地开发出了这种技术。

 现代汽车在世界整车业界最早开发出了利用AI和深度学习来判断噪音是否是由汽车故障所引起的,并给出诊断结果的技术。最早该技术将于明年运用于全国的现代汽车修理中心。届时可以看到AI判读车子的故障的风景。

 17日访问的京畿华城市现代起亚汽车南阳研究所内的“引擎NVH调查实验室”消音室中,正在进行一项在汽油发动机中抽取声音的工作。戴着耳麦的现代汽车研究开发总部发动机引擎NVH调查实验室研究员郑仁洙(53岁,音)把长长的麦克风放到发动机的各个角落。贴近耳朵听的时候,是一个喧闹的发动机,但各部位缩小之后,就出现了不同的声音。这是抽取AI将要学习的声音的过程。郑研究员说:“大多数声音是在工厂和研究所中提取的,但处于AI学习的考虑,认为制造发动机出现故障的声音也不少。”

 出乎意料的是,现代汽车着手研发的契机竟然是“聚餐”。2015年,在研究所的年终会餐上,一位参会者用筷子“啪”地敲打了餐桌。“光听声音,能猜对这是什么声音吗?”“当时,郑研究委员的脑海里出现了‘用噪音诊断车’的想法。

 郑研究员和同事们制作了简单的音响样本,并去拜访了汉阳大学融合电子工学部的张准赫教授(语音音响音频信号处理研究室)。张准赫教授是语音及声音领域的国内最高权威人士。他们讨论之后得出了“可能性很大”的结论,并着手进行共同研究开发。

 开发按照①收集声音数据 ②分析 ③提取声音特征 ④人工智能软件(SW)开发及学习 ⑤实际诊断及准确度改善等顺序进行。

 在目标确定为是使用最多的“汽油发动机”后,收集了共830个声音样本。而且据此按照零件和类型发生故障重新分类为18个类型、44个细分类型。研究员们为了能够让AI识别出声音,以时间和频率为单位逐一进行分析。引擎NVH调查实验室责任研究员李东哲说:“刚开始经常熬夜,但现在已经能够在1个小时内完成6个左右声音的分析。”

 从AI的开发到结束,始终伴随着“使AI学习的工作”。AI虽然由人制造出来,但一旦开始学习,经过复杂的自主学习过程后,准确度会得到提升。最近发动机噪音领域的10多名专家与现代汽车开发的AI展开了对决。结果令人惊讶。人类组的正确率为8.6%,AI的精确度高达87.6%。现代汽车计划,到年末为止将准确度提高到90%以上。

 预计今后将会出现更进步的服务,并传播到其他产业领域。干脆将AI安装到车辆上来诊断故障,或布置在汽车生产线的最后以检查新车是否有异常。也可以把声音与震动、温度等其他因素结合在一起,来提高准确度。不仅是汽车,也可以适用于由机器组成的一切事物。

 现代汽车已经在包括韩国在内的德国、日本等各国申请专利。郑研究员说:“电动汽车的电力发动机噪音等其他数据也正在收集中,技术适用领域有望进一步增加。”


李恩澤 nabi@donga.com