工業AI分野に注力し、明志科技大学の成果が卓越
明志科技大学のAI&DSセンターは、台塑グループとの産学連携だけでなく、データ分析やモデリングのニーズを持つ他の企業の研究支援も行っています。
AIアルゴリズムの進化と半導体製造の進展により、AIは企業の競争力強化の主要手段となっています。台塑グループは2019年を「AI元年」として、AIを生産プロセスに統合し、2020年末までに318件のプロジェクトを完了、年間で約21.34億元の効果をもたらしました。現在336件のプロジェクトが進行中で、完了後には年間18.24億元の効果が見込まれています。
台塑グループ傘下の明志科技大学は2019年に工知能およびデータ科学研究センター（Center for Artificial Intelligence & Data Science、略称AI&DSセンター）を設立し、AI技術の研究とAI人材の育成に取り組んでいます。鄒慶士氏によれば、センター設立の目的は台塑グループの競争力を強化することで、企業のAI導入における課題解決を支援するほか、人材育成やAI教育にも注力しています。
ソフト・ハードを兼ね備えた領域統合 データサイエンスがAIを支える
明志科技大学AI&DSセンターの副主任である陳延禎氏は、「経験豊富な熟練者は設備の動作音から故障を予測できますが、それを標準化して伝えるのは難しいです。そこで、動作音を記録してAIで分析し、熟練者の知識と組み合わせた予測保全メカニズムを設計しました」と述べています。
AI技術の急速な発展に対応し、明志科技大学は2019年8月にAI&DSセンターを設立。広さ103坪、5000万元以上の予算で、NVIDIA DGX-1スーパーコンピュータを導入し、産業の実務問題解決とAI+X人材（Artificial Intelligence + domain eXpert）の育成に注力しています。設立以来、5000万元以上の産学プロジェクトを受注し、その成果は顕著です。
工業AI研究では、「部品故障の予測と予防保全」、「材料組み合わせの最適化」、「IoT設計」、「品質検査」、「安全巡視と事故予防」など6分野に取り組んでいます。また、企業のニーズに応じた教育プログラムも提供し、人材育成を推進しています。
化学工場ではAIを活用して最適な生産条件を見つけ、自動化することで生産効率を向上させています。台塑グループはAI&DSセンターの支援を受け、化学分野での競争力を強化しています。
AI+X人材の育成 各業界のニーズに応える
鄒慶士氏によると、AI&DSセンターは工業AIの研究開発に注力し、チームを4つのグループに分けています。ユニット設備グループは、工業用センサーの設計と自動化制御に注力し、プロセスシステムグループは化学工学やプラズマプロセスの最適化と安全評価を行います。データ分析グループはビッグデータ分析に焦点を当て、各種データの分析を行い、学程開発グループはAI+X人材の育成と業界ニーズに応じた教育プログラムを提供しています。
AI+X人材の育成とは、AIと特定の分野の専門知識を持つ人材を育てることです。例えば、台塑グループの発電所でモーター音から予測保全を行うには機械の知識が必要です。AI人材の育成は、学内の各学部の専門分野（機械、電子、化学工学など）とAIを結び付け、分野横断的なプロジェクトチームを育成することで、産業の実務経験を学生に提供し、学びと実務のギャップを縮小することを目指しています。
三つの方向から取り組み 理論と実務を兼ね備える
弾性繊維工場は、原料ロットごとの違いや切り替え時の影響で品質が安定しない問題を抱えており、明志科技大学AI&DSセンターに協力を依頼しました。同センターはAIと化学工学の専門家、外部専門家が協力し、AI&DSアルゴリズムを用いてデータ探索とモデリングを実施し、品質予測モデルの構築に成功しました。その結果、製品のばらつきを制御し、生産品質を均一化しました。
鄒慶士氏は、AI&DSセンターが各学科との連携に加え、工業AI（IAI）学士課程を設立したと述べています。AI+Xデュアルティームを編成し、学際的カリキュラム、多様な教員、産学インターンシップの三つに注力し、産学連携の事例と企業の現場を学生の実習に活用しています。
9台のAIサーバーと60台のAIワークステーション
AI研究成果の拡大に伴い、明志科技大学AI&DSセンターも規模を拡大しています。現在、センターには3台のNVIDIA DGX-1 AIコンピュータと6台のDELLサーバーがあり、合計で42枚のV100（またはA100）GPUを搭載しています。これにより、高い安定性の深層学習とデータ処理プラットフォームを提供し、CloudFusionを利用して仮想化リソースを研究者に動的に割り当て、モデルのGPUトレーニングを加速しています。
また、センターには約40坪の仮想化教室があり、クラウドコンピューティングとハードウェア仮想化の環境を提供しています。これにより、最大60人の学生が同時にGPUトレーニングを体験可能です。
「センターでの開発には、Python、R、C#などのオープンソースソフトウェアを主に使用しています。また、LabView、OpenR8、STATISTICA 13などの商用ソフトも導入し、学習の動機を高め、プログラミングの障壁を低減しています」と陳延禎氏は述べています。「さらに、23坪のAIウォールームを設置し、CRESTRON CP2Eを用いて迅速にシステムを連携し、AI研究成果を展示しています。」
AI-Stackプラットフォーム導入でGPU資源の最大化
明志科技大学AI&DSセンター設立当初、高性能NVIDIA DGX-1 AIコンピュータを導入していましたが、システム運用エンジニアは業務負担が多く、全てのプロジェクトのツールに精通しているわけではなかったため、リソース調整に時間を要していました。そのため、リソース管理を効率化するためにAI-Stackを導入し、DGX-1の管理と弾力的なリソース調整を可能にしました。これにより、GPUの効率的な利用とコスト効果が向上しました。
鄒慶士氏によると、センターの規模拡大に伴い、NVIDIA DGX-1は1台から3台に増加し、AI-Stackを使って3台のAIサーバーを連携させ、共有可能でスケーラブルな運用環境を実現しました。これにより、学生、教師、研究者、IT管理者は使いやすいインターフェースを通じてAI研究や教育を円滑に進め、貴重なGPU資源を最大限に活用できるようになりました。
また、世界中でAI技術によるデジタルトランスフォーメーションが進む中、AI人材不足の課題に直面しています。明志科技大学AI&DSセンターでは、台塑グループとの協力を継続するとともに、他の企業への支援を拡大し、AIとビジネスモデルの統合、AI教育プログラムの提供などを通じて、企業のAI活用を支援し続ける計画です。
