一方面,我们有及时、完整、准确的数据,另一方面,我们有大量的隐性知识显性化的软件,不断将这些数据输送到这些软件中间,进而将数据转化为信息、信息转化为知识、知识转化为决策,再用决策去优化我们所看到的物理世界。
在这一过程中软件是核心。那么,软件是什么?软件的本质是事物运行规律的代码化,构造了数据自动流动的一套规则体系,无论是爱因斯坦的质能方程,还是牛顿的三大规律,都是我们认识这个物理世界的方式。我们把规律模型化、模型算法化、算法代码化、代码软件化,再用软件化去优化,我们构建了三个世界,物理世界、意识世界、数字世界。
过去,人类直接面对这一个物理世界,而今天,我们找了一个代理人,这一个代理人是谁呢?就是赛博空间。就像无人驾驶,过去我们要自己开车,现在你不需要自己开,你找一个代理人,这一个人叫无人驾驶,帮助你去感知、决策、执行。
数字经济的本质:数据+模型=服务
两年多前,我曾去过达索公司,达索公司有一个科学家给我们讲心脏的构造,讲心脏中离子浓度梯度穿过心肌细胞的脉冲变化,讲心脏的某一块肌肉的拉力极限是多少。
这样一个我们认为的软件公司,跟很多医院一起研究心脏的构造、机理,他们要研究心脏的运动规律,物理的、化学的、生物的运动规律,他们把这一个运动规律模型化、模型算法化、算法代码化,最终是要构建一个数字心脏。
研发这一个数字心脏的科学家就是达索公司的部门高级总监(Steve Levine)史蒂夫·勒温博士,原因是他的女儿杰西(Jesse),一出生就被发现主动脉和心室存在异位的情况。在她两岁时,由于心脏生理系统发生故障,杰西便安装了心脏起搏器,并且每年需要做心脏手术。每次手术之前,医生都需要让史蒂夫签字,并告诉他你的女儿推进手术室之后有可能会失去生命,史蒂夫每一次都深受煎熬,他梦想有一天能研发这样一个数字心脏。
这一个数字心脏有什么价值呢?用我的话说,就是“数据+算法=服务”,构建了一个数字心脏,首先对心脏做了一个造影,造影是干什么?采集数据,建立了一个数字模型,实现四类功能:一是描述,这一个物理世界发生了什么在虚拟世界去描述,心脏的血管哪一个地方堵了,堵了多少,可以360度去观察。二是诊断,为什么会堵,是什么样的原因造成了心脏血管堵塞;三是预测,如果没有人为去干预,半年之后、一年之后、两年之后,这一个血管从堵到30%发展到70%,另外一个旁支血管也会堵,它会告诉你将会发生什么;四是决策,最后怎么办,是采取保守治疗,还是去做搭桥手术,给医生提供一个解决方案供参考。
在这一过程中,数字心脏可以帮助我们改进医疗设备的研发效率、预测器械植入心脏的功能、进行心脏复杂医学教学、加快科研创新转化为临床医学实践。
所以“数据+模型”,或者“数据+算法”构造了我们认识这一个世界新的方法。
如果说我们把过去人类社会认识客观世界的方法论做一个总结的话,可以有四个阶段。一是理论推理,天才科学家通过“观察+抽象”去认识这个世界,比如牛顿的定律,爱因斯坦的相对论;二是实验验证,爱迪生发明电灯泡,我们现在发明汽车做二三十次碰撞实验,飞机做风洞实验验证;三是模拟择优,在虚拟世界里面去实验发现物理世界的规律,再反馈到现实世界指导人们的实践,高铁、飞机不用做几千几万小时的风洞试验,汽车不用做几十次碰撞实验,这些都可以在虚拟世界去完成,通过数字世界的模拟选择最优化的结果;四是大数据分析,就是通过大数据发现物理世界新的规律。无论是模拟还是大数据分析,它背后的逻辑都在用“数据+算法”的模式。
2013年的诺贝尔化学奖,因发展了复杂化学体系中的多尺度模型,颁给了三位美国科学家马丁·卡普鲁斯、迈克尔·赖韦特和亚利耶·瓦谢尔因。这三位科学家的贡献就是构建了一个做实验的方法论,做化学实验的方法论,这一个方法论就是在计算机里边去做实验,它实际就是我们刚才说的“数据+算法”的另一种的表现形式。
过去你整天在实验室做实验,现在有一部分实验可以在计算机里面去做。对于制造业也是一样,过去架飞机从立项到交付需要二十多年的设计制造过程,现在只需要五六年的时间,因为人们构建了一个新的认识和改造世界方法论。高铁可以通过虚拟的高铁在虚拟的京沪线上跑起来,运行到两百公里、三百公里、五百公里时速,来测它的稳定性,通过快速迭代,构造了一个改造和认识世界的方法论即“数据+模型”这一新方法论。
数字化的逻辑殊途同归:数字孪生
可以设想一下,未来十年、二十年、三十年之后,或者我们思考一个问题:数字化的终极版图是什么?从未来看现在,我们今天所看到的物联网、大数据、云计算、人工智能、工业软件等技术,都是未来数字化终极版图的一个碎片,ICT技术发展及应用的过程,就是我们不断把这个碎片化的模块拼一个幅完整版图过程,我们都是拼图人。
那么形成的最终图景是什么呢?答案就是数字孪生,就是我们不断地把碎片化物理世界数字化后,在CYBER空间构造成一个碎片化的数字孪生体,然后把这个碎片化的孪生体拼成一个完整的数字孪生体,直至构造一个数字孪生的世界,从我刚才讲的数字孪生的心脏,数字孪生的飞机,数字孪生的建筑,到数字孪生的城市,我们都走在构造数字孪生世界的大道上。
我们在虚拟世界构造一个数字孪生,并且不断的与物理世界进行交互、优化,这样的一个过程将会经历三个阶段,即局部的数字的孪生阶段,静态的数字孪生阶段和动态的数字孪生阶段。
那么动态的数字卵生阶段需要什么时候实现,可能需要二十年或者更长的时间,现在我们仅仅处于一个局部的数字孪生阶段,而静态的数字孪生,就是在虚拟世界里构造一个物理世界,但数据不是实时的,需要一个周期。
我曾经与西门子技术专家交流过,如果从数字孪生的三个阶段来看,他们已经实现了实验室阶段的静态数字孪生,西门子做了一个咖啡壶数字孪生生产线,生产线当天的运行数据,在下班后输送给数字孪生体进行优化,指导优化第二天的产品生产。而真正实现动态数字孪生还需要很长的一段时间。所以构造一个数字孪生,其背后的逻辑就是“数据+算法=服务”,它可以缩短产品的研发周期,可以提高建筑物的资源优化效率,可以提供一种新的医学分析途径,可以构造一种城市的资源配置新模式。
最后做一个总结,数字经济的本质,就是“数据+算法=服务”。这数据来自于机器数据、业务数据、产品模型数据,需要物联网、传感器等不断获取。算法部署在云端,包括两种形式。一种是机理模型、一种是人工智能模型或者叫做大数据模型。“数据+”,“+”是什么?“+”就是网络,5G、NB-IoT、TSN、以太网等等,数据+算法带来了服务,这个服务包括四个层次:一是描述这个世界(发生了什么?),二是诊断这个世界(为什么发生),三是预测这个世界(将会发生什么?),四是进行决策(应该怎么办?),最后实现优化资源配置效率。这是一种全新的认识和改造这个世界的方法论。
谢谢大家。


雷达卡




京公网安备 11010802022788号







