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工业4.0时代,物联网、大数据、区块链同开启智能化时代
作者: 佚名 2018-01-22 16:02 【thebigdata】

近几年,工业4.0的概念时常伴随着世界各大经济论坛、科技论坛出现,其他几个也很熟悉科技名词新贵还有:物联网、人工智能、大数据和区块链。这几天正在大连召开的达沃斯经济论坛的主题正是“在第四次工业革命中实现包容性增长”,似乎“科技创新”的讨论热情尤其高涨。

所谓工业革命,核心是指由于科学技术上的重大突破,使得国民经济的产业结构发生重大变化,进而使经济、社会等方面出现崭新面貌。从18世纪60年代开始,在前三次工业革命中,人类社会平均每100年完成一次重要的时代跨越,从机械化到电气化再到信息化,每一代革命都意味着一次社会生产力的极大提高,同时也都带动其科技发源国家走向世界领先地位。

而工业革命4.0的概念,最早由德国政府提出来,核心在于提高工业制造的数字化、智能化水平。

比较有意思的是,基于通讯技术的工业革命3.0(或者叫做科技革命3.0)的信息化进程事实上还在延续,互联网信息化大发展极大的加速了全球范围内的信息交互和数据积累,从而进一步提高了科技创新迭代速度以及技术成果的产业化进程。所以,我们现在正处在一个信息化与智能化交集的时代,物联网、人工智能、大数据、区块链等技术创新既是信息产业发展的阶段性成果,也是开启智能化时代的重要动因,更为关键的是,它们正在彼此促进融合发展。

物联网

物联网,即是物物相连的互联网,把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,以实现物品间的信息交换和通信。目前,已经在局部工业生产和农业生产领域应用到物联网技术,比如,大型工业生产设备通过物联网同步运行轨迹,避免运转失调造成突发故障;农作物灌溉设备可以自动识别湿度和气温变化,调整灌溉方案,等等。我们也可以想象一个未来的生活场景,我们的公文包、手机、钥匙、钱包甚至房门,全都植入了物联网传感装置,能够检测到彼此的信号,并且我们可以通过互联网控制中心制定它们的通信规则,于是,我们的公文包在上班离家时间识别房门开启后,自动检测手机、钥匙、钱包是否已装入公文包,发出提醒。毫无疑问,如果物联网时代全面到来,人们的生产、生活将实现无处不在的智能化。

大数据

与一般的信息产业不同,物联网不仅涉及传感识别设备、网络通信设备、应用系统设备等实物产品的生产制造产业,也有属于通信渠道提供、软件开发、系统集成、专业服务等方面的服务产业。我国物联网发展处于起步阶段,存在核心技术和产业基础相对薄弱,系统集成服务能力和应用水平较低,产业小而散、缺乏龙头骨干企业,信息安全存在隐患,面临行业壁垒与资源共享的体制困境等问题。

物联网的核心价值在于对设备传感数据的捕捉和分析 ,要从从大量的信息和噪音中识别和分离出最为重要的数据,故而,在传感器等硬件发展的基础上,大数据分析技术的成熟度很大程度上决定了物联网的发展速度。

另外,有机构预测,在未来3、4年时间里,全世界将有超过250亿个设备、传感器和芯片处理超过50万亿GB的数据,现有中心化网络可以达到的速度和成本难以满足更大规模的物联网设备需求,并且在中心服务器控制下,设备之间的互联性差、连接成本高,区块链去中心化网络则对于解决如此问题具有突出的优势。

大数据

简单理解,大数据技术,是指从各种各样类型的数据中,快速获得有价值信息的能力,也就是说大数据的核心并不在于数据的获取,而在于数据的分析识别,只有通过分析才能获取很多智能的、深入的、有价值的信息。移动互联网、物联网、社交网络、数字家庭、电子商务等是新一代信息技术的应用形态,这些应用不断产生大数据,而这些大数据的属性,包括数量、速度、多样性等等都是呈现了大数据不断增长的复杂性。


现阶段,其实我们每个人都可以在电商购物中感知到大数据的应用,这是大数据分析的一个非常重要的领域叫做预测性分析,从我们的历史购物行为数据中挖掘出特点,通过科学的建立模型,之后便可以通过模型带入新的数据,从而预测未来的数据。在大数据时代,可通过实时监测、跟踪研究对象在互联网上产生的海量行为数据,进行挖掘分析,揭示出规律性的东西,提出研究结论和对策。

而非结构化数据的多元化给数据分析带来新的挑战,其语义引擎需要有足够的人工智能从数据中主动地提取信息。

并且,大数据在提高了我们的生产生活效率的同时也带来了巨大的隐私泄露问题。通过大数据为我们每个消费者描绘具体的用户画像的过程实际上也是我们的隐私数据一步步暴露的过程。而区块链去中心化网络,可以很大程度上摆脱中心机构对数据的控制,通过加密手段保证隐私数据的脱敏传输。

人工智能

随着AlphaGo机器人围棋大战李世石铺天盖地的报道,人工智能概念全面进入人们视野,并且在多年美国大片未来科技的渲染下,我们对这个概念并不陌生。现阶段还处于人工智能早期阶段,最常见的应用则是“智能客服”,即那些能够对我们在购物领域里的问题作出非预设自动解答的智能系统。同样是智能问答体系,我们会发现,成熟的智能客服相比于Siri,对问题理解和回答的准确度要强很多。 其关键在于,人工智能的核心技术——机器学习,实际上是机器通过读取大量的样本数据,进行规律性分析,构建出自我的认知模型 ,仅单一的购物领域的智能客服往往都需要数万条问答样本数据,才能实现一定的精准度,那么不限制范围的问答如果想达到同样水平则意味着难以想象的数据样本的搜集和整理。可以说,人工智能是大数据积累发展到一定阶段的产物,并且随着可获取互联网数据、物联网数据的几何式增长,多维样本数据的不断丰富,人工智能也将实现快速突破。


以上分析其实是基于弱人工智能的理论,建立在人工智能机器工具性的基础上,即人工智能始终在人类设定的程序边界内高效学习和突破,而强人工智能理论则认为有可能制造出真正能够推理和解决问题的、拥有自主意识的类人类存在。这两派的争论目前为止也没有明确的结论,可能之后的很长一段时间也不会有。而当前人工智能的研究方向主要集中在:问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语言处理、智能信息检索技术、专家系统这几个领域。人工智能与区块链技术的结合,将在很大程度上帮助物联网设备提高设备之间的互操作性。

区块链

区块链相较于以上几个概念对于大多数人可能更加陌生,但区块链技术的第一代核心应用比特币很多人应该有了解。最开始,区块链技术是为了实现比特币这种数字货币在互联网上点对点加密支付而搭建起来的账本系统,它是数字货币系统的分布式共享账本系统,一段时间内的账务交易信息会被加密打包称一个区块,盖上时间戳,一个个区块顺序链接称一个账本。

随着比特币系统成功运行了几年,越来越多金融和科技界人士逐渐意识到区块链技术本身的巨大价值。从技术角度而言,区块链是一个在点对点网络上构建的分布式数据库系统,利用非对称加密算法进行加密的每个数据存储单元按照链式结构存储、排列。区块链技术的核心特性包括去中心化、数据存储不可篡改、数据操作公开透明、编程可扩展性等。

其中,区块链技术去中心化的核心在于,通过技术手段使单个组织和个人可以在统一共识的规则下按分布式的方式提高协作效率 。去中心的主要价值则在于:1. 减少交易信息中转流程,提高交易处理效率;2. 剔除了中心机构运营的那部分成本负担;3. 网络上所有节点平等参与交易的验证、记录,排除了被任何中心组织控制的风险。而编程可扩展则在于,区块链担任数字货币的交易系统,也可以成为任意数字资产的交易系统,为任何去中心化应用提供基础运行平台。


现阶段,除了比特币等数字货币应用之外,区块链在支付清结算、数字证券发行交易、存证防伪、供应链管理等领域都已经展开探索。

综上,在信息化和智能化的科技进程中,物联网、大数据、人工智能、区块链这些关键技术的突破性发展将极大的推动经济和社会的进步,为我们的生产和生活带来翻天覆地的变化,这需要政府部门、科研院所、科技企业和资本力量各方力量共同推动。


标签:工业4.0 

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