人工智能技术在兵器工业档案中的融合运用研究.pdf

2023.4机电兵船档案信息化建设 党的二十大报告指出：“科技创新是企业高质量发展的基础，是国家强盛的基础。”习近平总书记在高质量发展的科技创新工作中提出，人工智能是科技革命与产业变革的主要助推器，促使我们迎接人机协同、跨界融合、共创共享的智能时代。1为全面贯彻新时代党的强军思想，加快军事现代化进程，加强国防科技工业建设能力，中国兵器工业档案馆坚持把科技创新摆在改革发展全局的核心地位，积极探索“人工智能+档案”的融合模式，强化数字化工作思路，推进兵器工业档案工作数字化、智能化进程，为实现新时代强国强军目标贡献档案力量。一、人工智能技术在档案管理中的运用现状及意义 (一)研究现状 以“人工智能”“档案”为关键词在知网数据库中进行检索，以2019年-2022年为时间节点，共收录相关文献452篇。通过数据筛查可视化和标签聚类，反映出当前人工智能技术在档案领域的运用及开发研究现状，见表1。当前研究成果中，张文馨等归纳了档案智能化研究的三个时期及特征，并从学术研究和实践两个角度提出人工智能技术在档案领域的应用建议。2毕敏从智能检索与分类、智能安全管理、智能鉴定、智能咨询与服务四个方面探讨了人工智能技术在军工产品档案管理中的应用路径。3李欢提出技术迭代、理念更新、信息加密等策略以优化人工智能技术在档案资源开发利用中的实践问题。4何文丽以档案服务行业为基点，明确人工智能技术发展路径，助推服务方式转型升级。5 目前，以中国知网数据库为基础，以“军工产品档案资源+人工智能技术”为关键词进行检索时，各大军工企业对此方面的研究成果较少，并未形成成熟且可运用的技术规范及行业标准。因此，对于军工档案工作而言，人工智能技术的推广与应用既是机遇也是挑战。(二)研究意义 人工智能技术(Artificial Intelligence)，英文简称AI，是为模拟、延伸和扩展人类智能而研究、开发的一门新的科学技术。62017年国务院在 新一代人工智能发展规划 报告中提出“三步走”发展战略，在 2030 年之前实现人工智能技术在生产生人工智能技术在兵器工业档案中的融合运用研究崔佳德 张小燕 黄楚怡 周俊鹏 曹佳瑜摘要伴随着信息技术的迭代和发展，传统的档案管理工作方式已无法满足兵器事业创新发展的要求。中国兵器工业档案馆积极把握信息化创新发展的重要机遇，引入人工智能的新技术新功能，着力从档案事业管理变革、数字档案馆建设、智慧档案馆建设三个方面系统探究数字技术与兵器工业档案工作的深度融合策略，强化“存史、资政、育人”的使命与责任，大力推进新时期档案工作“四服务”取得实效，推动兵器工业档案事业高质量、可持续发展。表1 人工智能技术在档案领域中的运用及发展现状聚类数131624621151411976关键词人工智能档案管理人工智能技术大数据人工智能时代智慧档案馆档案信息、人事档案管理、档案管理工作数据化电子档案、高校档案、应用探析、机器人、档案信息高校档案管理、会计档案管理、策略研究、智慧档案、城建档案管理、医疗档案管理、企业档案管理等11方面88机电兵船档案2023.4 信息化建设活、社会治理、国防建设各领域中的深度拓展。而对大型军工企业而言，档案资料包含军工产品的技术状态、生产过程管理、产品质量、安全保密等各环节所产生的技术资料，故档案数量繁多、管理分散、制度不统一成为较为突出的问题。研究如何运用人工智能技术提升档案分类与检索、资源开发与利用、资源共创共享、档案信息安全管理等方面的服务水平和质量具有重要意义。二、科技创新驱动兵器工业档案事业管理变革 (一)兵器档案工作现状 兵器工业档案资源为国家安全防御及国防科技工业发展提供了坚实的资料保障。行业内对于兵器工业档案资源开发与利用大多沿用传统的档案工作模式，存在如下问题：1.档案信息提取与著录准确率较低。由于部分档案原件受潮、破损及拍摄扫描设备老旧等因素，导致电子档案分辨率较低，给档案人工转录工作造成了较大困扰。传统的录入过程较慢，光学字符识别技术(Optical Character Recognition，英文简称OCR)识别工具准确率低，故稿件校对需花费大量人力和时间，对于军贸武器装备档案中大批量的性能指标表、产品图纸、签章等内容都无法做到高效、准确的提取与著录。2.档案数据分类管理与筛查工作效率较低。军贸武器装备档案与科研项目(产品)研制过程全周期档案数据繁杂，类型各异。如未能建立智能化的分类与筛查系统，仅靠人工完成此类档案整理工作，无法及时满足用户提取与调用的需求。3.档案编研分析耗时长，难度大。档案编研工作是一项较为主观、感性的文字梳理工作，长期依赖有经验的档案工作者。输出的成果存在文本结构、风格及字数规范上的差异，不符合档案信息化工作的要求。(二)人工智能技术运用探究 兵器工业档案开发与利用在新业态下研究讨论了新的方式和技术，从图像处理、文字检测、档案专项识别、智能辅助著录四个方面进行了档案识别引擎技术的深度研究：1.图像处理核心技术提升档案数字化副本识别率 OCR是借助扫描仪设备将形状翻译成计算机文字的过程，可实现图像输入与预处理、二值化、除噪、倾斜校对、版面分析等功能，是目前档案领域运用较为广泛的文字识别技术。7如遇原始文件存在缺陷时，OCR识别效果会受影响。对于档案文件而言，部分档案较有历史性，源文件识别条件较差，且较多文字为手写体。OCR识别错误率较高，还需经过人工的多轮校对修改，影响档案资源再开发再利用的进度。卷积神经网络(Convolutional Neural Networks)，英文简称CNN，是人工智能科学的专业术语，包括可实现图像分类、人脸识别、物体检测、图像分割、视频分析等功能的计算机视觉分析领域技术。8针对于模糊、扭曲、畸形、复杂背景及光线不清等图像问题，均有较强的学习能力，相较于传统的OCR识别技术，能输出准确率较高的识别内容。预期能够解决部分兵器工业档案图纸老化、扫描质量不高的智能着录问题。2.基于机器深度学习的文字检测模型提高识别精准度 将检测问题看作一种广义的“分割问题”，以端到 端(end-to-end)的 方 式 预 测 文 字 区 域 掩 码(mask)。在掩码的基础上进行坐标回归、字符切分、行分析等操作，从而得到最终的文字行坐标。该方法在全卷积神经网络(FCN)的基础上，将循环神经网络(RNN)引入到文字检测任务中，以获取更大的输入图像范围。该模型执行效率相对较快，通过使用非最大值抑制(DD-NMS)有效地解决了中文数据集上顶点不清导致的文字重复被框或大框套小框等问题，对尺度、方向、复杂背景的识别能力均较强。3.基于全卷积序列网络模型的档案专项识别 虽然字符分类网络的训练相对容易，但其精确度相对较低，且字符和单词识别性能对文本切分的精度依赖性较强。针对此问题，提出基于序列的文字识别方法，此类方法与语音识别方法非常相似，将一行文字看作一个整体，不做分割，直接批量或增量识别出字符序列。该方法能够实现上下文联动，减少内容歧义，保证档案信息的完整准确。4.档案智能辅助著录平台 依托于人工智能语音、转写等核心引擎，结合行业著录规范、规则和机器学习等人工智能技术，使用语音口述方式录入，可有效帮助档案著录、成果编研、系统管理等场景输入效率的提升。档案智能辅助著录平台系统采用软硬件一体化，核心引擎本地私有化部署，极大保证了数据全可靠；一键安装，操作简单，兼容所有应用系统和业务系统，适配主流第三方输入法，键盘和语音双方录入随意组合切换，简892023.4机电兵船档案信息化建设单高效。三、人工智能技术在兵器工业数字档案馆建设中的应用实践 中国兵器工业档案馆以军贸武器装备档案为切入点，利用成熟的人工智能技术，着力在以下四个方面提升兵器工业档案数据资源管理利用水平：(一)研发军贸武器装备档案智能辅助著录平台，加快推进档案资源数字转型 针对军贸武器装备档案特点，采用基于深度学习的全卷积网络算法和基于注意力机制的编解码模型，整合优化基于深度神经网络模型的端到端文字识别系统和语音识别系统功能，搭建具备兵器工业特色、适用兵器工业档案的智能辅助著录平台，加快推进对军贸武器装备数字化成果智能识别，实现档案资源由“数字化”向“数据化”转型升级。(二)搭建军贸武器装备档案专题数据库，加快推动档案资源数据整合 围绕军贸武器装备设计、试验、生产、交付、推介、售后保障等全寿命周期档案数据特征，在传统目录数据库的基础上，提取军贸武器装备档案智能辅助著录结果关键信息，构建军贸武器装备元数据集群，搭建军贸武器装备画像标签库和军贸武器装备档案专题数据库，将军贸武器装备大数据集群建设全面纳入“数字兵器”建设体系，实现档案资源数据化、结构化、可视化，见图1。(三)研发军贸武器装备档案智能搜索引擎，加快提升档案资源信息服务 基于军贸武器装备专业词汇，优化面向垂直领域的智能搜索中文分词能力，打造适用于兵器工业军贸武器装备的检索串识别能力，搭建集文本搜索、图像搜索和语音搜索等功能于一体的知识优先的智能搜索引擎，提供适用于兵器工业的稳定安全、智能高效的档案资源搜索解决方案，实现档案资源搜索的组件化、平台化、服务化，见图2。(四)搭建军贸武器装备档案智能编研系统，加快推进档案资源智慧升级 综合考虑军贸武器装备档案编研的需要，按照军贸武器装备本体、适用作战场景、联合作战效能等主题维度，建立面向内容层面的智能编研模板库，搭建军贸武器装备档案智能编研系统，对编研指令进行智能解析，对档案资源进行关联聚合，实现编研文本的模块化建模，积极探索数字人文知识体系管理技术在档案信息深加工和开发中的应用。四、人工智能技术助力兵器工业智慧档案馆建设 (一)人工智能技术助力军贸武器装备推介档案实时归档与高效利用 首先，在技术装备展、国际防务展等军贸武器装备装备展览上，外方对中国兵器工业集团有限公司参展的明星武器装备和提供的成体系成建制的火力打击、机动突击、防空反导等解决方案形成关注点，利用多语种语音著录技术，中国兵器工业档案馆对外方的关注点以及合作意向等进行实时、动态、全面记录归档。其次，利用语音合成技术，中国兵器工业档案馆对军贸武器装备尤其是明星武器装备档案资源进行智能关联，形成多语种、多维度、高质量的武器装备宣传推介材料，助力军贸武器装备参展、推介与出口。(二)人工智能技术助力武器装备智能装配技术图册档案一键生成与高效利用 一则，人工智能全自动机械手可对武器装备零部件物资编码进行自动识别，按照武器装备设计图纸进行智能装配，并按物资编码识别结果，自动填充武器装备技术图册数据信息，实现技术图册档案的一键生成。二则，人工智能全自动机械手可按照技图1 专题数据库搭建逻辑图2 智能搜索引擎功能90机电兵船档案2023.4 信息化建设术图册档案进行武器装备智能装配，并能根据战术性能技术指标要求进行备件仿真替换，为设计人员提供武器装备迭代升级新思路。(三)人工智能技术助力武器装备维修保障档案一键生成与高效利用 一方面，依托工程图纸、设计说明书、工艺卡、培训手册和维修手册等档案资源特性，利用人工智能故障诊断技术进行技术攻关，中国兵器工业集团有限公司建立武器装备故障远程故障检测诊断实验室，对武器装备试验鉴定、野战训练环节发生的故障进行自动采集诊断，并及时推送故障解决方案，实现武器装备维修保障档案的一键生成。另一方面，武器研发部门结合武器装备维修保障档案，对故障共性、特性问题进行智能梳理，对故障原因及备件性能进行智能关联，提供效能提升虚拟仿真推送方案，反哺武器装备研制。(四)人工智能助力馆库协同建设及自主推送服务，辅助兵器事业档案支持决策 依托智能分析、判断、执行管理系统，在数字档案馆的基础上，中国兵器工业档案馆不仅构建档案实体、档案装具、档案环境和档案人员等为一体的兵器工业档案物联网系统，实现人工智能馆库协同管理。而且依托数据挖掘技术，中国兵器工业档案馆基于数字档案馆实现档案数字化向档案数据化的转变，突破自主推送技术，完成数字档案馆向智慧档案馆的进阶工作，为高质量发展兵器工业事业提供档案支撑决策。五、结语 人工智能技术是人类科学技术发展的重要产物，推动着生产生活向智能、人机交互模式转型。趋势所助，中国兵器工业档案馆积极探索人工智能技术在兵器工业档案资源开发与利用中的意义和价值，从解决当前档案工作难题出发，构建了“传统数字化智慧化”档案馆体系化建设思路。未来将秉持“服务军民融合，传承红色基因，构建兵工记忆，文明交流互鉴”的宗旨，在档案智能化安全管理、档案智能化咨询与服务等方面，继续开展人工智能技术的探索工作，为高质量发展兵器工业档案事业提供持久动力。参考文献：1张建民，崔春莹.习近平对马克思工业革命理论的继承与创新J.特区实践与理论，2019(03)：10-142张文馨，张笑星，田议方.我国人工智能在档案领域的应用研究综述J.兰台内外，2021(15)：12-153毕敏.人工智能技术在军工产品档案管理中的应用J.船舶标准化工程师，2022，55(05)：44-474李欢，施瑞婷，张洁.人工智能在档案资源开发利用中的应用分析J.山西档案，2021(02)：71-785何文丽.人工智能背景下档案信息服务的应用研究J.黑龙江档案，2021(02)：30-316谭观秀.电气自动化控制中的人工智能技术探讨J.科技创新与应用，2016(15)：1137王德青，吾守尔 斯拉木，许苗苗.场景文字识别技术研究综述J.计算机工程与应用，2020，56(18)：1-158刘召，张黎明，等.基于改进的Faster R-CNN高压线缆目标检测方法J.智能系统学报，2019，14(04)：627-634作者简介：崔佳德，大学本科，毕业于华东理工大学日语专业，馆员，任中国兵器工业档案馆档案技术处处长助理，负责网络安全与信息化建设及缩微数模转换技术研究，研究方向：档案信息化。张小燕，硕士研究生，毕业于东北林业大学计算机应用技术专业，工程师，任中国兵器工业档案馆档案技术处副处长，负责档案信息化管理及新技术应用研究，研究方向：档案信息化。黄楚怡，硕士研究生，毕业于北京林业大学艺术设计专业，助理工程师，任职于中国兵器工业档案馆，负责档案宣传及艺术设计，研究方向：档案信息化。周俊鹏，硕士研究生，毕业于北京邮电大学计算机科学与技术专业，工程师，任职于中国兵器工业档案馆，负责网络安全与信息化建设及创新技术研究，研究方向：档案信息化。曹佳瑜，硕士研究生，毕业于中国人民大学档案专业，馆员，任职于中国兵器工业档案馆，负责缩微与仿真创新技术研究，研究方向：档案信息化。(责任编辑 郑玫)91