工業4.0：物聯網、大數據、區塊鏈、人工智能共

       近幾年，工業4.0的概念時常伴隨著世界各大經濟論壇、科技論壇出現，其他幾個也很熟悉科技名詞新貴還有：物聯網、人工智能、大數據和區塊鏈。這幾天正在大連召開的達沃斯經濟論壇的主題正是“在第四次工業革命中實現包容性增長”，似乎“科技創新”的討論熱情尤其高漲。

　　所謂工業革命，核心是指由于科學技術上的重大突破，使得國民經濟的產業結構發生重大變化，進而使經濟、社會等方面出現嶄新面貌。從18世紀60年代開始，在前三次工業革命中，人類社會平均每100年完成一次重要的時代跨越，從機械化到電氣化再到信息化，每一代革命都意味著一次社會生產力的極大提高，同時也都帶動其科技發源國家走向世界領先地位。

　　而工業革命4.0的概念，最早由德國政府提出來，核心在于提高工業制造的數字化、智能化水平。

　　比較有意思的是，基于通訊技術的工業革命3.0(或者叫做科技革命3.0)的信息化進程事實上還在延續，互聯網信息化大發展極大的加速了全球范圍內的信息交互和數據積累，從而進一步提高了科技創新迭代速度以及技術成果的產業化進程。所以，我們現在正處在一個信息化與智能化交集的時代，物聯網、人工智能、大數據、區塊鏈等技術創新既是信息產業發展的階段性成果，也是開啟智能化時代的重要動因，更為關鍵的是，它們正在彼此促進融合發展。

　　物聯網

　　物聯網，即是物物相連的互聯網，把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，以實現物品間的信息交換和通信。目前，已經在局部工業生產和農業生產領域應用到物聯網技術，比如，大型工業生產設備通過物聯網同步運行軌跡，避免運轉失調造成突發故障;農作物灌溉設備可以自動識別濕度和氣溫變化，調整灌溉方案，等等。我們也可以想象一個未來的生活場景，我們的公文包、手機、鑰匙、錢包甚至房門，全都植入了物聯網傳感裝置，能夠檢測到彼此的信號，并且我們可以通過互聯網控制中心制定它們的通信規則，于是，我們的公文包在上班離家時間識別房門開啟后，自動檢測手機、鑰匙、錢包是否已裝入公文包，發出提醒。毫無疑問，如果物聯網時代全面到來，人們的生產、生活將實現無處不在的智能化。

　　與一般的信息產業不同，物聯網不僅涉及傳感識別設備、網絡通信設備、應用系統設備等實物產品的生產制造產業，也有屬于通信渠道提供、軟件開發、系統集成、專業服務等方面的服務產業。我國物聯網發展處于起步階段，存在核心技術和產業基礎相對薄弱，系統集成服務能力和應用水平較低，產業小而散、缺乏龍頭骨干企業，信息安全存在隱患，面臨行業壁壘與資源共享的體制困境等問題。

　　物聯網的核心價值在于對設備傳感數據的捕捉和分析，要從從大量的信息和噪音中識別和分離出最為重要的數據，故而，在傳感器等硬件發展的基礎上，大數據分析技術的成熟度很大程度上決定了物聯網的發展速度。

　　另外，有機構預測，在未來3、4年時間里，全世界將有超過250億個設備、傳感器和芯片處理超過50萬億GB的數據，現有中心化網絡可以達到的速度和成本難以滿足更大規模的物聯網設備需求，并且在中心服務器控制下，設備之間的互聯性差、連接成本高，區塊鏈去中心化網絡則對于解決如此問題具有突出的優勢。

　　大數據

　　簡單理解，大數據技術，是指從各種各樣類型的數據中，快速獲得有價值信息的能力，也就是說大數據的核心并不在于數據的獲取，而在于數據的分析識別，只有通過分析才能獲取很多智能的、深入的、有價值的信息。移動互聯網、物聯網、社交網絡、數字家庭、電子商務等是新一代信息技術的應用形態，這些應用不斷產生大數據，而這些大數據的屬性，包括數量、速度、多樣性等等都是呈現了大數據不斷增長的復雜性。

 

　　現階段，其實我們每個人都可以在電商購物中感知到大數據的應用，這是大數據分析的一個非常重要的領域叫做預測性分析，從我們的歷史購物行為數據中挖掘出特點，通過科學的建立模型，之后便可以通過模型帶入新的數據，從而預測未來的數據。在大數據時代，可通過實時監測、跟蹤研究對象在互聯網上產生的海量行為數據，進行挖掘分析，揭示出規律性的東西，提出研究結論和對策。

　　而非結構化數據的多元化給數據分析帶來新的挑戰，其語義引擎需要有足夠的人工智能從數據中主動地提取信息。

　　并且，大數據在提高了我們的生產生活效率的同時也帶來了巨大的隱私泄露問題。通過大數據為我們每個消費者描繪具體的用戶畫像的過程實際上也是我們的隱私數據一步步暴露的過程。而區塊鏈去中心化網絡，可以很大程度上擺脫中心機構對數據的控制，通過加密手段保證隱私數據的脫敏傳輸。

　　人工智能

　　隨著AlphaGo機器人圍棋大戰李世石鋪天蓋地的報道，人工智能概念全面進入人們視野，并且在多年美國大片未來科技的渲染下，我們對這個概念并不陌生?，F階段還處于人工智能早期階段，最常見的應用則是“智能客服”，即那些能夠對我們在購物領域里的問題作出非預設自動解答的智能系統。同樣是智能問答體系，我們會發現，成熟的智能客服相比于Siri，對問題理解和回答的準確度要強很多。其關鍵在于，人工智能的核心技術——機器學習，實際上是機器通過讀取大量的樣本數據，進行規律性分析，構建出自我的認知模型，僅單一的購物領域的智能客服往往都需要數萬條問答樣本數據，才能實現一定的精準度，那么不限制范圍的問答如果想達到同樣水平則意味著難以想象的數據樣本的搜集和整理?？梢哉f，人工智能是大數據積累發展到一定階段的產物，并且隨著可獲取互聯網數據、物聯網數據的幾何式增長，多維樣本數據的不斷豐富，人工智能也將實現快速突破。

　　以上分析其實是基于弱人工智能的理論，建立在人工智能機器工具性的基礎上，即人工智能始終在人類設定的程序邊界內高效學習和突破，而強人工智能理論則認為有可能制造出真正能夠推理和解決問題的、擁有自主意識的類人類存在。這兩派的爭論目前為止也沒有明確的結論，可能之后的很長一段時間也不會有。而當前人工智能的研究方向主要集中在：問題求解、邏輯推理與定理證明、自然語言處理、智能信息檢索技術、專家系統這幾個領域。人工智能與區塊鏈技術的結合，將在很大程度上幫助物聯網設備提高設備之間的互操作性。

　　區塊鏈

　　區塊鏈相較于以上幾個概念對于大多數人可能更加陌生，但區塊鏈技術的第一代核心應用比特幣很多人應該有了解。最開始，區塊鏈技術是為了實現比特幣這種數字貨幣在互聯網上點對點加密支付而搭建起來的賬本系統，它是數字貨幣系統的分布式共享賬本系統，一段時間內的賬務交易信息會被加密打包稱一個區塊，蓋上時間戳，一個個區塊順序鏈接稱一個賬本。

　　隨著比特幣系統成功運行了幾年，越來越多金融和科技界人士逐漸意識到區塊鏈技術本身的巨大價值。從技術角度而言，區塊鏈是一個在點對點網絡上構建的分布式數據庫系統，利用非對稱加密算法進行加密的每個數據存儲單元按照鏈式結構存儲、排列。區塊鏈技術的核心特性包括去中心化、數據存儲不可篡改、數據操作公開透明、編程可擴展性等。

　　其中，區塊鏈技術去中心化的核心在于，通過技術手段使單個組織和個人可以在統一共識的規則下按分布式的方式提高協作效率。去中心的主要價值則在于：1. 減少交易信息中轉流程，提高交易處理效率;2. 剔除了中心機構運營的那部分成本負擔;3. 網絡上所有節點平等參與交易的驗證、記錄，排除了被任何中心組織控制的風險。而編程可擴展則在于，區塊鏈擔任數字貨幣的交易系統，也可以成為任意數字資產的交易系統，為任何去中心化應用提供基礎運行平臺。

　　現階段，除了比特幣等數字貨幣應用之外，區塊鏈在支付清結算、數字證券發行交易、存證防偽、供應鏈管理等領域都已經展開探索。

　　綜上，在信息化和智能化的科技進程中，物聯網、大數據、人工智能、區塊鏈這些關鍵技術的突破性發展將極大的推動經濟和社會的進步，為我們的生產和生活帶來翻天覆地的變化，這需要政府部門、科研院所、科技企業和資本力量各方力量共同推動。