CFIC2018刘永才：新形势下信息化、智能化发展思考

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我今天发言的题目是新形势下，信息化、智能化发展思考。主要讲两个问题，一个是形势背景，第二个是发展思考。

国家战略层面开拓发展新区域

1、国家的信息化发展战略

形势背景讲三点，一个是国家信息化发展战略、二是中国制造2025，三是新一代人工智能发展规划。2006年颁布了2006年到2020年国家信息化发展战略，信息化建设已经被提到了国家战略的高度，2007年党的十九大报告当中提出大力推进信息与工业化融合。2013年十八大报告中提出推动信息化和工业化深度融合。2017年十九大报告中提出加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。2017年中共中央政治局12月8日下午就实施国家大数据战略进行第二次集体学习，习近平主席强调实施国家大数据战略，加快建设数字中国。2017年7月中央办公厅和联合办公厅发展国家信息发展战略纲要，对2006年和2020年国家信息发展战略的调整和指导，是指导和规范未来10年国家信息化发展的纲领性的文件，战略目标是三步走，提出了三大方面56项。

2、中国制造2025

第二个背景就是中国制造2025。2013年到2014年，中国工程院会同工信部、国家质检总局联合组织开展了《制造强国战略研究》。在2013年底依据阶段研究成果向中央提出制订中国制造2025年的建议，2015年李克强总理在两会上的政府工作报告中首次提出要实施中国制造2025，2015年5月8日国务院发布了中国制造2025。

中国制造2025是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，战略目标三步走，到2049年综合实力进入了世界制造强国前列，有9项战略任务。中国制造2025年一条主线就是两化融合贯穿全过程。

3、新一代人工智能发展规划

第三个背景是新一代人工智能发展规划，2017年7月8日发布新一代人工智能发展规划，有三步走的原则。新一代人工智能的新特色就是深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放，自主操控，提出了发展重点和发展新阶段，重点是大数据驱动知识学习、跨媒体协同处理、人机协同增强智能、群体集成智能、自主智能系统、受脑科学研究成果启发的类脑智能蓄势待发，芯片化硬件化平台化趋势更加明显。2017年12月13日，工信部发布了促进新一代智能产业发展三年行动计划，提出了培育智能产品、突破核心基础、深化发展智能制造、构建支撑体系、保障措施等。

发展思考

无论是社会领域、经济领域、军事领域都是三元共建。一个是人类空间，包含着政府、军队、企业居民。第二是物理空间，包括基础设施、资源环境、经济产业、军事武器装备。第三是信息空间，包括信息感知、传输、分析、处理、控制、应用。信息化就是三元空间的融合，深度融合就是智能化。

信息化：三元空间的融合

1.信息化内涵：融合一切，一切皆融，一切皆感，万物互联

信息化这里面讲三点，一个是信息化的内涵，二是工业信息化的融合，三是国内外实践。信息化是充分利用信息技术开发利用信息资源，促进信息交流和支持知识共享，提高经济增长质量，推动社会经济发展转型的历史进程。信息化的本质是数字化，用0，1代码表述各类信息，以便于存储、传输和计算机处理。信息化层次包括着数字化、网络化、一体化、智能化和云化。信息化实现依靠微处理芯片和软件构成高智商的大脑，芯片是核心，软件是灵魂。

数字化是把复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再由此建立适当的数字化模型，用一系列的二进制代码0，1表示，便于存储、传输和计算机处理；

网络化利用互联网、物联网技术、通信技术计算机技术和传感技术，将分布在不同地点的计算机、各类电子终端设备及物品互联起来，按照一定的网络协议相互通信，实现互联互通互操作；

一体化将多个相互独立的实体，通过某种方式结合成一个单一实体的过程，实现纵向、横向及端到端的一体化集成，通过系统集成、应用集成、价值集成达成系统高效、价值最大化。

在我们相关的媒体报告、文件上来讲只提数字化、网络化、智能化，我认为一体化集成化非常重要。比如在智慧城市里面没有强调集成化，一个杆子上有多个部门十多个摄像头，这是因为没有从城市顶层进行规划，所以信息资源不能共享，这也是没有搞一体化带来的结果，智慧城市建立了很多的信息孤岛，缺乏基础。

智能化，利用人工智能技术为客观事物进行合理分析、判断及有效处理行动。自感知、自决策、自执行、自学习、自适应、自提升能力，最大限度的满足需求。

云化，就是将网络内的软硬件设施、网络及应用服务等统一集中在一起的过程，实现基于网络的硬件设备资源池化，软件架构全分布化，业务部署、资源调动及故障处理全自动化。

把这五个层次归纳起来，数字化是两化融合的基础，目标是一切数字化。第二个网络化是融合中的“合”，是联合，互联互通是“融”的基础，它的目标是互联共享。第三个一体化更强调它真正的“融”，它是纵向、横向端到端的进程，在平面上进行融合，目标就是集成一体。第四智能化，是垂直向下深度融合，目标就是自主提升。第五云化是在高端垂直向上，高端的融合，是云端的共享。所以归纳起来信息化要融合一切，一切皆融，一切皆感，万物互联，融合共享。

2.工业信息化融合

工业化信息化融合，就是围绕企业战略目标，将信息化作为企业发展的内升要素，利用信息技术推进企业产品设计、生产制造、经营管理和营销服务的优化，实现企业业务系统综合集、企业间业务协同以及发展模式创新，提升企业创新能力，优化资源配置，变革生产方式，提高能源资源利用效率，达到提质、省时、降本、增效，推进企业创新发展、智能发展和绿色发展，形成企业可持续发展新增能。

具体对一个企业来说有三个层次，第一个是产品的信息化，这里包含两点一个是虚拟样机，具体来讲包括构造样机模型、功能样机模型、性能样机模型，还有实一个方面就是物产品的信息化，包括状态感知、信息数字化、功能智能化，便于智能管控。这是第一个首先产品信息化。

第二个层次就是工程信息化，对产品信息化基础上，把产品使用环境信息化，包括自然环境、力学环境、电磁环境和使用的环境等等。工程信息化第三点就是全生命过程信息化，包括研发设计，生产制造，试验测试，运维保障。第四工程管理信息化，你的计划、质量、财务、人力资源等等也要信息化。第五个就是基于网络与信息安全体系，建立在网络信息安全主体之上。这是第二个层面。

第三个层次就是对企业来说在工程信息化基础上要实现整个企业的信息化，包含企业管理信息化，电子商务等等。这样一个过程，要实现基于模型对立MBO技术贯穿产品全生命周期，实现并行协同设计，包括多学科、多专业协同设计、总体分析协同设计、全生命过程一体化并行设计。

第三个虚拟验证，一个是虚拟试验验证，验证你产品的可使用性；第二个是虚拟制造装备验证，验证产品的可生产性；第三个是虚拟保障验证，验证产品可保障性；第四实现柔性、敏捷、精益、智能制造。还有是预测与健康管理、产用一体智能协同运维保障，应用物联网、人工智能技术实现实物产品全生命周期数字化、智能管控。还有应用云技术，实现云设计、云制造、云试验、云保障，实现科学决策、精细、规范职能的管理。

在此过程中，必然伴随组织结构调整、运行机制变革、业务流程再造、管理模式的更新。组织结构从层级向扁平，组织形态由纵向链条转向水平网络，组织方式分部门按序列转向一体化协同，组织行为由低效转向快速响应；打破部门单位界限，动态成立IPT协同团队。业务流程从传统的以实物样机为核心，实物产品研发、二维图纸、实物样机制造、实物试验修改设计。新的信息化模式就是以虚拟样机为核心，虚拟产品研发、三维模型、虚拟样机，虚拟试验修改设计，也就是说没有问题了再进行实物样机的生产、实物试验进行验证，成功率大大提高。对产品的设计制造、实验、定型、生产和使用保障，基于物联网产品的一条线路。还有基于互联网的虚拟样机的设计制造，定型、生产和保障这样的过程，这两者虚实结合。在这里面我认为实体是本源是归宿，虚拟是手段，是倍增器，我个人认为是+互联网，而不应该是互联网+，因为互联网是手段、是倍增器，核心的还是实体经济。

3.国内外实践

国外以虚拟产品开发为主的全生命周期管理PLM，已经在航空航天、机械、工业领域得到广泛应用。比如波音公司，首先是部件虚拟样机阶段，其次是全机数字样机，还有数字化协同，然后是全球数字化协同。波音777工程修改量减少9050%，到787阶段开发成本减少了50%，波音787实体总装一次成功。基于PLM平台787人员的配备效率大大提高。法国空客公司A380也说采用PLM，周期缩短25%，成本减少50%，利润增加10%，乘员增加50%。国内的航空领域承包波音和空客的任务，采用PLM以后主要几个企业效率都大增。这是第一个方面的思考。

智能化：三元空间的深度融合

第二个方面三元融合就是智能化，包括人工智能、智能化、智能制造三个部分。

1.智能化

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学；主要的特征就是计算机视觉、图像识别、语言识别、自然语言、人机交互、机器学习等，应用前景包括智能网联汽车、智能服务机器人、智能无人机、医疗影像辅助诊断系统、视频图像身份识别系统、智能语音交互系统、智能翻译系统、智能家居产品等等，这些是工信部三年行动计划里面到2020年实现的八个人工智能重点的产品。

人工智能主要的核心要素：数据是基础，算法是核心，算力是关键。新一代人工智能数据是大数据，算法是机器学习、深度学习、强化学习，算力是关键，即GPU、超算、云计算、还有即将出现的量子计算。

人工智能运用的标志是2017年5月27日，阿尔法狗第二代以3:0战胜了世界等级排名第一的柯洁。在几次演变中阿尔法狗第一代训练几个月，以4:1战胜韩国棋手李世石，途径是借助48个TPU（神经网络训练专用芯片）学习数百万人类棋手的棋谱。第二版战胜了数十名中日韩围棋高手，它的途径是深度学习，依据人类棋谱，自我学习。到第三版阿尔法元训练三天战胜了阿尔法狗第一版，训练41天战胜阿尔法狗第二版，学习方法是强化学习，仅靠自我博弈，一台机器4个TPU。

还有沃森学习了海量医学论文，在医生对一名女性病人束手无策的情况下，十分钟内判断了是罕见的白血病，给出了治疗方案。另一个案例是人工智能+基因科学，二者结合建立更精确的基因组，帮助人类远离疾病和衰老，彻底改变人类自身的未来。谷歌首席工程师雷·库兹韦尔预言十年之后人们可以长命百岁，乃至实现永生。

还有军事上的应用，2016年6月模拟空战，美国辛辛那提大学研发的人工智能系统阿法发驾驶三代机F-15，对抗飞行20多年的美空军上校吉恩驾驶的四代机F-22，结果是阿尔法胜利。

2017年在日内瓦举办70多个国家代表出席的联合国武器公约会议上，公布了一段视频，曝光了一个杀手机器人，是一个体型很小的智能无人机，装有广角摄像头、传感器、面部识别、三克浓缩炸药，处理器比人类快一百倍。若将造价255万美元的杀人机器人放出去就可以杀死半个城市的人。沙特阿拉伯授予美国汉森机器人生产的机器人索菲亚公民身份，索菲亚语言“我将会毁灭人类”。马斯克表示要万分警惕人工智能。

近日在瑞典斯德哥尔摩召开的国际人工智能联合会议上，包括马斯克在内的2000多名人工智能学者共同签署了致命性自主武器宣言，不开发致命性武器的研发工作。目前人工智能还只是在一些有确定信息、完全信息、静态、单任务限定的领域较强，但不具备人类的理解功能、推理功能，离真正的人工智能还很遥远，还有很长的路要走。

一个中国记者给索菲亚提出了四个问题，他只答对了一个。提问“你几岁了？”，回答“你看起来很好”答非所问。第二个问题“你的老板是谁”，有准备，回答的很好。第三个问题“你能回答多少问题？”回答“请继续”。第四个问题“你希望我问你什么问题呢”，回答“你经常在北京做户外活动吗”。

在国内来讲也有很多很有效的成功，比如说阿里的城市大脑、百度的无人驾驶汽车、深圳的无人驾驶公交车、腾讯发布的腾讯觅影以及科大讯飞的智能语音识别，识别率已经达到了98%，以及人工智能基因组的专家。

美国军方的研究部门宣布未来五年投资20亿美元发展人工智能新项目。普京也指出人工智能不仅决定俄罗斯的未来也决定全人类的未来，谁成为这一领域的领导者，谁将主宰世界。所以人工智能领域专家提出来2030年智能一切，2050年一切智能。谁能引领人工智能谁就掌控了人类文明。所以国家也宣布2030年一定要抢占人工智能全球制高点，将在中小学设置人工智能的课程。这是第一点，人工智能。

2.智能化

下面讲讲智能化，智能化就是利用信息技术、人工智能技术等对客观事实进行合理分析判断及有效的处理行动的综合能力，具备自感知、自决策、自执行、自学习、自适应，自提升的能力。比如智能感知认知、智能控制、智能保障、智能制造、智能机器人、智慧城市、智慧海洋。在这里面大家都说智慧城市，我个人认为应该叫智能。智慧是智力、感知、记忆、思维，说明人很聪明。智能是智力加能力，就是变成语言和行为，过程来说是数据驱动，物理实体和数字虚拟，通过感知和采集形成数据，对数据进行清理和梳理变成信息，通过分析和挖掘变成知识，通过思维产生智慧，对智慧执行和应用变成智能。

3.智能制造

智能制造，指面向产品的全生命周期，基于云计算、大数据、物联网、智能互联网、新一代人工智能等信息技术，与先进制造技术深度融合；贯穿设计、生产管理和服务等制造活动的各个环节，具有信息自感知、优化自决策、控制自执行、学习自适应等先进系统模式的总称；本质特征就是学习、决策与自主调研优化能力；核心问题就是通过深度学习、增强学习、迁移学习等人工智能技术获得与应用相关的知识和规律，建立预测、决策与自主调优的模型；基础还是数字化制造。

智能制造在三个层次，一个是智能产品，第二是智能过程，第三产业模式上智能化。目前智能制造发展比较快的是数字孪生，数字孪生概念提出的比较早，已经超过了十年，是美国空军洛马公司的顶层战略，也把它列为2018年顶尖技术之首。

智能时代的到来，重塑了产业导向、商业模式、社会生态，带来社会领域巨大的全方位变革，这是让我们振奋的时代，也是给我们带来空前挑战的时代，让我们紧紧抓住机遇，迎接挑战，为实现中华民族伟大复兴中国梦而奋斗！