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觀點 | 王飛躍談正來臨的第五次工業革命:“未來一定有多個平行的你”

作者: 發布于:2015-09-07 點擊量:

王飛躍,中國自動化學會副理事長兼秘書長,中科院復雜系統管理與控制國家重點實驗室主任。其主要研究領域為智能科學、社會計算、平行系統、知識自動化和復雜系統的建模、分析與管理,是智能控制方面的國際知名學者,也是該領域的早期開拓者之一。

未來的世界,一定是真人與虛人一體化的平行人:平行人=人+i人,平行物=物+i物,開始是虛實的一對一,然后是一對多,多對一,最后是多對多,形成虛實互動、互生、互存的平行社會。

有一次,我作報告后一位名家當時就說:"哎呀,你做的工作最后必然導致《1984》……"我說自己做的恰是《1984》的反面,因為我所從事工作的目標就是促進社會走向開放,而且這是技術發展的必然?!蟾懦3S腥藢λ墓ぷ魈岢鲞@種疑問,因此在騰訊文化·2015夏季思享會上,中科院自動化所復雜系統管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍在作"跨界、跨世界:迎接平行時代的智能產業與智慧社會"的主題演講時,開篇就主動說起這事。演講結束后第二天,南方周末記者在王教授辦公室專訪了他。

X5.0與平行世界

戴志勇:在騰訊作的演講里,你提到了X5.0時代,但德國人才提出工業4.0沒多久。德國政府認為,工業4.0即是以智能制造為主導的第四次工業革命,旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統—信息物理系統(Cyber-Physical Systems)相結合的手段,將制造業向智能化轉型?,F在,中國各大互聯網公司也在提工業4.0。您研究的X5.0時代,與工業4.0時代有什么區別?

王飛躍:什么區別?去看看《工業4.0》一書和德國"工業4.0"的戰略計劃實施建議,就會發現它完全沒有新的理念、方法和技術,只是在總結已有的東西,但宣傳非常成功。我提倡工業5.0和X5.0,部分原因的確是讓德國"工業4.0"說法刺激的;另一部分原因就是反思咱們自己的"四大發明"。

就技術發展而言,我覺得在機械化、電氣化、信息化、網絡化后,我們進入了第5個技術發展階段:平行化,就是以虛實平行互動為特征的智能技術時代,所以就有了X5.0的講法。機械化的典型特征是蒸汽機,電氣化是電動機,信息化是計算機,網絡化是路由器,平行化呢?機器人?無人機?智能機?平行機?我不知道。但無論如何,就像蒸汽機和電動機一樣,計算機和路由器將很快"消失"在無所不在之中。

社會上有中國對人類貢獻了"四大發明"的說法。其實,我認為我們祖先最早最重要的發明是"二進制法",不過國人稱之為"八卦"用來算命,相應的學問叫做"易學",《易經》成了經典。萊布尼茨最早認識到八卦與二進制的關系,從此有了現代的計算機科學和人工智能研究。所以,中國人應認識到自己的祖先有過五大發明,遺憾的是后人用錯了地方,而最大的發明正是支撐當今智能時代的基石。因此,我更愿意稱當今時代為第五個技術時代。

戴志勇:"平行化"是X5.0時代的核心概念?它包括哪些特征?

王飛躍:總結來說,X5.0時代的智能體系包括:一個核心,平行的虛實互動理念;兩個支撐,ACP方法和CPSS基礎設施;三個主題,智能組織、智慧管理和社會智能。

一般人只熟悉兩個世界,物理世界和心理世界;但波普爾告訴我們,還有個第三世界——人工世界。如今,物聯網、云計算、大數據來了,必須開發第三世界。

關于"平行",要從復雜性與智能化說起。我給復雜系統做了一個定義,一是不可分,二是不可知。對于復雜系統的研究,從還原論和整體論看,以前的科學思維就是把事物或現象一直往下拆分,拆成最基本的組成元素?,F在由于資源有限、系統龐雜,無法繼續拆分,但人類往往除了分以外,就不知道怎么去認識世界了。不可分又要分,這就是個矛盾。人類的"知"在大時間和大空間尺度上都會遇到困難,想知又不能知,這也是個矛盾。同樣,智能化也面臨算法的封閉與開放,已知的知識與未知的問題之間的矛盾。

這些矛盾的特征可歸結為UDC:不定性(Uncertainty),多樣性(Diversity)和復雜性(Complexity)。人工智能的使命,就是把壓在人類頭上的UDC這三座大山,轉化成AFC:具有深度知識支持的靈捷(Agility)、通過實驗解析的聚焦(Focus)、能夠反饋互動自適應的收斂(Convergence)。完成這一使命,必須是信息化、自動化、智能化的一體融合,從而化解矛盾,使"無解"的問題變得"有解"。

戴志勇:這就需要引入一個與現實世界平行的人工世界來處理?

王飛躍:對!矛盾無解,往往是由于求解空間的局限。例如X2+1=0,如果只找實數,那就無解,怎么辦?這就需要改變概念,引入虛數,擴大解的空間,這樣就會"有解"!要解決復雜性與智能化的本質性矛盾,就要對立統一。分與不可分、知與不可知是對立的,如何將它們統一起來?這就是"平行"的任務。

進入新智能時代,我們必須承認其"虛實二象性",以后不僅要考慮實數,還要考慮虛數,物理空間就是那個實數,網絡虛擬空間就是虛數。僅限于物理空間中不可分不可知,但在物理和虛擬合成的平行空間里就能夠可"分"可"知"。

四百年前,虛數剛出來時不被認為是實實在在的"數",英文是"imaginary number",直接翻譯過來就是"想象的數",含有神經病想出來的"數"的意思。但今天人人都知道虛數是實實在在的數,和實數一樣多。沒了虛數,一個簡單的一元二次方程都可以"無解"。有解無解差別很大,量子力學、相對論的推導和數學就是建立在這個差別之上的。如果沒虛數,許多計算機程序就要停下來,也就沒了今天的信息產業了。所以,虛數半點不虛!

就像方程要有解需要虛數一樣,復雜智能系統要有"解",必須引入相應的"虛數"才可以——"知必虛而解",這就是我們的基本想法。

虛擬世界中的另一個你

戴志勇:那ACP和CPSS又分別指什么?

王飛躍:ACP是智能時代實現從UDC到AFC轉化使命的基礎方法,也就是人工社會

(Artificial Societies)+計算實驗(Computational Experiments)+平行執行(Parallel Execution)的有機組合。

CPSS則是支撐ACP方法的基礎設施,也就是社會物理信息系統(Cyber-Physical-Social Systems, CPSS),它比眼下正熱的CPS(Cyber-Physical Systems)多了一個S,這至關重要,這個S(social)把人及其組織納入系統之中,使虛實互動、閉環反饋、平行執行成為可能。

以后不但物理世界有一個你,在虛擬的網絡世界里還有多個平行的"你",時時刻刻伴你生活、學習、工作……這個虛擬的你可以在許多方面督促、幫助、指引物理空間中的你,與你一起成長、變化,協助你解決各種問題。

未來的世界,一定是真人與虛人一體化的平行人:平行人=人+i人,平行物=物+i物,開始是虛實的一對一,然后是一對多,多對一,最后是多對多,形成虛實互動、互生、互存的平行社會。學術上,這可稱為"軟件定義的系統"、"軟件機器人"或"知識機器人"等等。

本質上,ACP平行理念的核心就是利用數據把復雜智能化系統"虛"的和"軟"的部分建立起來,通過可以定量實施的計算化、實時化,使之"硬化",真正用于解決實際的問題。

而當前興起的大數據、云計算、物聯網等正是支撐ACP方法的核心技術。大數據可為平行系統的構建提供實時、全面、有效的輸入,其作用可概括為:"數據說話"、"預測未來"、"創造未來";而合成起來,就歸結到一個人工社會,一個計算實驗和一個平行系統,實現從知識的表示、決策的推理,到情景的自適應學習和理解的大閉環反饋運行。

人的需求和供給正成為社會信號

戴志勇:您提到"牛頓到默頓的升華"、"物理信號到社會信號的轉化"是什么意思?

王飛躍:牛頓定律是"知你為何",我們將來必須到默頓定律——"望你為何",實現從牛頓的機械思維與機械系統到默頓的引導思維與智能系統的轉化。

怎么做?基于ACP的平行理念,通過虛實互動構建一個跨越認知鴻溝的橋梁,在不定情況下實現已有知識的靈捷利用,通過計算實驗,在多樣情況下完成知識的優化聚焦,然后在復雜場景下以平行的方式利用知識向既定的目標收斂。

戴志勇:聽起來不太容易理解,可否舉個例子?

王飛躍:以打車為例,傳統的出租車司機整天都要在路上跑著尋找乘客,使用滴滴打車的出租車司機就可以等著乘客下單,如果有事也可以不接單,這樣一來自由度就增加了,賺的錢也不比別人少。價格的確定,目前是依靠優化博弈等算法,這就是計算實驗的雛形,將來會更復雜。

其實這就是人肉搜索的進一步發展,我稱之為CMO(cyber movement organizations,動態網群組織)。以后所有行業都有可能變成這樣,依靠手機等移動智能設備傳來的社會信號,不是工業傳感器傳來的物理信號,跟虛擬世界連成一片。手機等移動傳感設備傳來的社會信號根植于人的主觀個性化需求,例如我要到哪里去,區別于溫度多少、壓力多少這類的客觀統一物理信號。

我們依靠物理信號實現了實時工業控制的工程自動化,下面要靠社會信號的實時社會管理來實現社會智能化,最后達到以智能產業為主體的智業社會。

將來,你抑郁了需要安慰,也可以發出信號,心理師就能及時與你聊天,這就產生了新的工種,能讓人們活得更舒服、更有效、更有意義。目前社會上已經開發了許多號稱智能的軟件,正朝著這個方向發展。

通過虛擬世界改造物理世界

戴志勇:"平行執行"該如何理解?是說在虛擬世界和物理世界都可以執行?

王飛躍是的,都可以執行!以汽車為例。將來工廠生產出汽車,會賣給顧客一輛實際的車和一輛虛擬的車,假設給實際的車加滿了油,可以行駛五公里;給虛擬的車"加油",它也應該行駛五公里,如果它行駛了四或六公里,就出錯了,就要檢查是否物理車的哪個部件出了問題,這就是虛實互動、平行執行。很可能,將來玩游戲長大的年輕人,沒了虛擬車連物理車也無法掌握了。

這樣一來,就形成了一個監控系統,同樣可以應用于政府政策執行、交通狀況評估等方面。出現問題,計算機可以找原因,但最后還是要靠人來操作,人無法主宰物理世界和心理世界,但應該能主宰人工世界,要讓物理、心理都往人工靠近,目的就是使不定變確定、使多樣有標準、最終使復雜成為簡單,不是相反。

戴志勇:以前的政治課本說物質決定意識,現在是有點唯心了?

王飛躍:這不是唯心的,是絕對唯物的,是知行合一,是把你的目標計量化、數值化并可視化,動員你所有的力量、聰明和才智去改造物理世界。

戴志勇:這是否意味著目前的現實生活里的種種數據,將全數進入虛擬世界?那未來誰掌控虛擬世界就將變得至關重要。

王飛躍:是,但要有個過程。我們認為,在不久的將來,一個企業、機構、軍隊甚至國家的競爭力和實力,很大程度上可能并不取決其外在規模與資產的大小,而取決于其掌控CMO的手段和能力,取決于其對虛實互動的認識、實踐和效率,取決于與其伴生的人工企業、機構、軍隊或國家的規模和深度。

戴志勇:這是正到來的社會了,只是大家對此還沒有清晰認知。您能描述出一個發展線索嗎?

王飛躍:我認為這就是智慧的"平行社會"。首先是游戲與動漫的科學化。游戲工程師、游戲玩家將成為公司"標配"。干什么?當然是打"游戲",打自己"人工公司"的管理游戲、市場游戲、生產游戲等等,直到打出自己公司的管理制度、運營效率為止。

其次是仿真與模擬的常態化。舉個例子,將來人工的橋會跟實際的橋一起通車、老化甚至一起經歷事故,二者可通過無線傳感網、物聯網等進行連接,形成互動。我們甚至可以把這些模型置于網上,發揮眾包的力量,共同監督橋梁建筑模型的運行,協同維護社會安全。當然,這只是一個簡單的例子,大壩、高樓等公共設施都可以通過這樣的方式來管理和維護,其核心就是仿真模擬的嵌入式和常態化,要年年仿、月月仿、天天仿、時時刻刻不停地仿下去。

最后是經驗與知識的數字化、動態化和即時化。以后80%所需的知識上網一查就有了,剩余的20%或更少才需要專家,如歷史學家、科學家等。我們所需的即時編寫并修改機代碼,而且即寫即用,使其成為謀生的常規手段??梢哉f,今天的科技工作者——"碼農",就是未來的智能平行時代的"工人農民"。

未來智慧社會的作用有三個:人工影響現實,"虛"的影響"實"的;未來影響歷史,"無"的影響"有"的;"水晶球"的科學化、儀表化,不僅是對歷史進行感知,而且可以對未來進行感知,進而對未來進行統計、設計、干預等。

開放社會的技術基礎

戴志勇:人類會更強大,但這可能造成另一種貧富差距。有的人如果未能進入平行世界,就被遠遠拋在了后面,變成您曾說的"智力上的殘廢"。

王飛躍:所以我在演講中還提到,十多年前曾說過一點比較危言聳聽的話:"以后的小孩一生下來要跟種痘一樣種兩個芯片,一個增加存儲能力,一個增加計算能力,而且還要聯網。"其實不見得這么可怕,只要有了"平行的你"就行了,將來知識機器人產業發達之后,這些"平行的你"都可以網購、下載,最終消除"智力上的不對稱"。

戴志勇:從事這方面工作的科學家豈不是將有很大優勢?那些能主導平行世界規則的公司和其他機構,將對普通人的生活擁有巨大的控制能力?作為一個科學家,您是否有這種強大的能力去改造世界,使X5.0時代早日到來?

王飛躍:我自己做這個領域做了三十多年,明確地提出來大家一起來干這件事也十多年了,目前所在的這個實驗室就是這樣成立的,給國家列的任務就是用ACP做控制、做管理、做智能醫學和智能社會,從2002年至今已有十余年。

但我個人不可能有這種強大的能力,必須是分布式、可移動、協同化的,這些能力獨立分布在很多地方。我不可能把這些全部建立起來,只能挑選幾個領域。但大家都可以集體往這個目標去努力,要依靠整個社會的大規模協作力量。

這樣,未來的智能系統一定是開放的、開源的、實用化的、大眾化的、微小"創客"式的,非烏托邦式的。社會的開放性也建立在分布式的基礎之上,最后做到公開、公平、公正。

戴志勇:目前人工智能還不能在實際生活中充分應用,面臨著很多技術難題。

王飛躍:這就涉及我所說的"開放的算法"。從技術或工程角度而言,智能的本質就是利用已知知識、解決未知問題,從已知到未知目前只能靠想象。

人想象靠大腦,而大腦是開放的,可以"心游萬仞"。但機器想象目前卻只能依靠封閉的算法:迄今為止,不管是多么復雜的機器算法,幾乎全都限制在機器的內存空間中。如果算法不"解放"、不開放,人工智能永遠只能"人工"、無法逼近人類、無法"類人":人工智能就只能利用已有的知識,解決已知的問題,就是目前Google和百度的正在追求的水平;而無法到達智能的第二境界之利用已知的知識,解決未知的問題。

戴志勇:很多人質疑,人工智能發展到一定階段,會對人類造成危害,甚至導致機器換人,怎樣看待這一觀點?

王飛躍:在什么意義下的危害?絕對意義下所有的技術都有危害,人類的最大危害其實就是人類本身。相對意義下,我不相信人工智能會危害人類,至少近一段時期如此。我相信它將在知識自動化方面得到廣泛應用和大力發展。

未來的智能機要打破三個世界的界限,一定要融物理空間、社會空間、網絡空間為一體。將來的機器人、智能機必然會促進新工作、新工種的產生,就像計算機產生新的工種(如軟件工程師等),工業社會把農民轉成工人一樣,只有這樣它才有未來。所以,我不信機器換人,應該是機器渡人、機器升人、機器化人。一句話,人工智能和智能機器是人類走向開放社會的朋友,不是敵人。

 
 
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