近年來(lái)，全球流量的井噴式增長(zhǎng)，攜手互聯(lián)網(wǎng)、人工智能與云計(jì)算的廣泛應(yīng)用，共同催生了高端制造領(lǐng)域的黃金時(shí)代，其中激光技術(shù)作為核心驅(qū)動(dòng)力，正以前所未有的迅猛態(tài)勢(shì)重塑傳統(tǒng)加工范式。而今，AI人工智能的深度融合，更是為激光技術(shù)的飛躍插上了翅膀，加速了其創(chuàng)新與變革的步伐。

本次有幸在百超中國(guó)精心籌辦的圓桌論壇盛宴中，邀請(qǐng)到了激光制造領(lǐng)域的專家——南方科技大學(xué)徐少林教授接受本次專訪。

徐教授以其深厚的學(xué)術(shù)造詣與前瞻視野，在超快激光微納加工領(lǐng)域深耕多年，對(duì)激光技術(shù)與AI融合的最新趨勢(shì)與深層邏輯有著獨(dú)到而深刻的洞察。此次對(duì)話，徐教授將為我們深刻剖析激光與AI如何攜手并進(jìn)，共同繪制高端制造的未來(lái)宏偉藍(lán)圖，引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)跨越至前所未有的新高度。

隨著人工智能和大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，您如何看待激光技術(shù)與AI融合的趨勢(shì)？您認(rèn)為這種融合將如何推動(dòng)激光技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用？

徐少林：激光技術(shù)雖非新興，但近十年來(lái)的發(fā)展可謂突飛猛進(jìn)。在多個(gè)領(lǐng)域，尤其是在制造業(yè)已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)制造方法產(chǎn)生了顛覆性的影響。

與此同時(shí)，AI技術(shù)也正迎來(lái)一場(chǎng)前所未有的爆發(fā)式增長(zhǎng)，其應(yīng)用場(chǎng)景的拓展與技術(shù)邊界的推進(jìn)，正以前所未有的力度席卷并重塑著各行各業(yè)的格局。在此背景下，AI與激光技術(shù)的交匯融合，恰似兩顆璀璨星辰的碰撞，不僅為激光技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程注入了強(qiáng)勁的動(dòng)力，更預(yù)示著一個(gè)融合創(chuàng)新、高速發(fā)展的黃金時(shí)代到來(lái)。

本質(zhì)而言，AI作為機(jī)器學(xué)習(xí)的集大成者，雖非我專攻領(lǐng)域，然我對(duì)其在激光微納制造領(lǐng)域的潛力抱有深切厚望。AI憑借其卓越的自主感知、智能學(xué)習(xí)與精準(zhǔn)決策能力，為激光制造技術(shù)開辟了新的維度。

激光制造，這一過(guò)程雖表象為光線的舞動(dòng)，實(shí)則內(nèi)里蘊(yùn)含著振幅、偏振、相位等錯(cuò)綜復(fù)雜的物理信息，其工藝之精妙，非深諳其道者難以窺其全貌。

在激光制造的實(shí)踐中，精準(zhǔn)調(diào)控平均功率、精細(xì)計(jì)算脈沖能量、優(yōu)化選擇波長(zhǎng)與重頻等關(guān)鍵因素，是確保加工質(zhì)量與效率的核心所在。這些參數(shù)的設(shè)定，往往需要深厚的專業(yè)知識(shí)與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，方能洞悉其內(nèi)在邏輯與規(guī)律。

而今，若能將AI的機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)制巧妙融入其中，使專家的智慧與AI的算力相得益彰，無(wú)疑將極大推動(dòng)激光制造領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

為此，我們可依托機(jī)器學(xué)習(xí)原理，精心研發(fā)一款高端軟件，旨在為激光制造從業(yè)者提供精準(zhǔn)的參數(shù)指導(dǎo)與智能決策支持。此舉不僅將簡(jiǎn)化操作流程，提升加工效率，更有望促進(jìn)激光加工技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛滲透與深層次發(fā)展，成為推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要力量。

聚焦于百超中國(guó)自動(dòng)化設(shè)備，這一融合趨勢(shì)的典范更是彰顯了無(wú)限潛力與可能。百超中國(guó)，作為激光加工自動(dòng)化設(shè)備的佼佼者，其產(chǎn)品在精度、效率及智能化水平上均展現(xiàn)出卓越優(yōu)勢(shì)。在激光技術(shù)與AI融合的背景下，百超中國(guó)的自動(dòng)化設(shè)備將更加注重智能化、自適應(yīng)能力的提升，通過(guò)集成AI算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光加工過(guò)程的精準(zhǔn)控制與優(yōu)化。

目前在AI與激光技術(shù)的融合中，您認(rèn)為目前有哪些已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在研究的成功案例？現(xiàn)階段又面臨著哪些技術(shù)挑戰(zhàn)？您認(rèn)為應(yīng)該如何克服這些挑戰(zhàn)，以更好地推動(dòng)AI在激光技術(shù)中的應(yīng)用？

徐少林：我們與企業(yè)精英并肩合作，共同引領(lǐng)一系列前沿項(xiàng)目，旨在彰顯AI與激光技術(shù)融合的潛力。從項(xiàng)目視角深入剖析，不難發(fā)現(xiàn)，兩者結(jié)合的典范之作正引領(lǐng)著技術(shù)革新的浪潮。

在傳統(tǒng)機(jī)械制造，特別是模具與刀具加工領(lǐng)域，傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)雖已成熟且廣泛應(yīng)用，但激光技術(shù)近年來(lái)異軍突起，尤其在刀具與模具加工中展現(xiàn)出替代之勢(shì)。傳統(tǒng)方法憑借精確定義的刀具路徑與形狀，確保了模具與刀具的精度與表面質(zhì)量。然而，激光加工以其獨(dú)特的物理機(jī)制，對(duì)參數(shù)的選擇提出了更高要求，這些參數(shù)的選擇往往需跨越學(xué)術(shù)與技術(shù)的雙重門檻。

面對(duì)挑戰(zhàn)，我們的研究聚焦于大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的深度融合，旨在通過(guò)解析激光與材料相互作用的物理燒蝕過(guò)程及實(shí)時(shí)測(cè)量參數(shù)，為參數(shù)選擇提供科學(xué)依據(jù)。此舉旨在使激光加工過(guò)程擺脫經(jīng)驗(yàn)依賴，邁向基于物理模型與數(shù)據(jù)模型指導(dǎo)的可預(yù)測(cè)、可靠且簡(jiǎn)化的新階段。

研究途中，我們深刻洞察到技術(shù)突破的核心在于對(duì)光與物質(zhì)相互作用深層機(jī)理的透徹理解。這涉及光子能量向材料內(nèi)部電子能量的微妙轉(zhuǎn)化，進(jìn)而激發(fā)宏觀熱效應(yīng)，以及這些熱能如何精準(zhǔn)作用于材料，實(shí)現(xiàn)其燒蝕與改性。

唯有如此，方能在構(gòu)建物理模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型時(shí)，奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，確保模型的精準(zhǔn)性與可靠性，進(jìn)而賦能非技術(shù)背景人員也能高效駕馭激光加工技術(shù)，推動(dòng)制造業(yè)向智能化、高效化邁進(jìn)。

AI技術(shù)在激光設(shè)備的智能化控制、數(shù)據(jù)分析以及自主學(xué)習(xí)等方面有哪些潛在的應(yīng)用？您認(rèn)為這些應(yīng)用將如何提升激光設(shè)備的性能和效率？

徐少林：我專注于超快激光微納加工領(lǐng)域，致力于微米乃至納米尺度的精密加工，涵蓋半導(dǎo)體、通訊和光學(xué)器件等高端制造領(lǐng)域。

在過(guò)去，這些微納尺度的加工通常依賴于傳統(tǒng)的機(jī)械加工或半導(dǎo)體制程技術(shù)。自2017年回國(guó)以來(lái)，我聚焦于推動(dòng)激光技術(shù)在高端制造領(lǐng)域的應(yīng)用，旨在解決傳統(tǒng)機(jī)械精密加工和半導(dǎo)體光刻工藝所面臨的制造精度挑戰(zhàn)。

在探索過(guò)程中，我既看到了激光技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了其局限性。對(duì)于追求精密制造的應(yīng)用場(chǎng)景，激光的可控性相對(duì)較弱，難以像半導(dǎo)體工藝或機(jī)械制造工藝那樣實(shí)現(xiàn)高度的可控性和可預(yù)測(cè)性。然而，這正是AI技術(shù)能夠發(fā)揮作用的關(guān)鍵所在。

AI的加持，有望使激光制造過(guò)程變得更加可控和可預(yù)測(cè)，從而讓激光在微納制造領(lǐng)域煥發(fā)新的生命力。我相信，這對(duì)于激光行業(yè)的科研人員和從業(yè)者而言，無(wú)論是在科研探索還是工業(yè)應(yīng)用方面，都將帶來(lái)顯著的提升和廣闊的前景。展望未來(lái)，激光技術(shù)與AI的深度融合將為高端制造領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變革。

隨著AI技術(shù)的普及和應(yīng)用，您認(rèn)為激光行業(yè)的人才需求將發(fā)生哪些變化？對(duì)于想要進(jìn)入這一領(lǐng)域的人才，您有哪些建議或指導(dǎo)？

徐少林：對(duì)于未來(lái)的行業(yè)變革，我們?cè)缫讯床煜葯C(jī)。在實(shí)驗(yàn)室人才培養(yǎng)方面，我們?cè)鴤?cè)重于深化學(xué)生對(duì)激光制造過(guò)程中激光與材料相互作用物理機(jī)制的理解，將此作為研究之基石。然而，近年來(lái)，隨著技術(shù)發(fā)展的潮流，我們逐漸將機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)納入學(xué)生培養(yǎng)體系之中。

正如我之前所述，預(yù)見未來(lái)趨勢(shì)，要使激光在產(chǎn)業(yè)及先進(jìn)制造領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，我們不僅需要深入理解激光與材料相互作用的物理過(guò)程，還需從制造過(guò)程中激光加工技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的確定性制造結(jié)果這一角度出發(fā)，進(jìn)行深入研究。這兩方面的知識(shí)對(duì)于現(xiàn)代科研和工業(yè)應(yīng)用而言，皆至關(guān)重要。

因此，我們的學(xué)生不僅要單純掌握物理機(jī)制，還需深入理解制造應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)際需求，以此為基礎(chǔ)，培養(yǎng)具備跨學(xué)科知識(shí)和創(chuàng)新能力的未來(lái)科技人才。