鄢一龙:第四次工业革命与超级智能时代

来源:《中央社会主义学报》

2023-01-30 08:59

鄢一龙

鄢一龙作者

清华公共管理学院副教授,国情研究院副研究员

【文/鄢一龙】

正在如火如荼展开的第四次工业革命,新技术层出不穷,虽然有各种面向,包括数据化、信息化、网络化、自动化等,但是综合起来看,其实质是智能化。第四次工业革命发展出的智能体系,是比人类智能、人工智能更高级进化阶梯的社会智能型态。超级智能时代的出现是一场前所未有的伟大革命,它的广度深度都将超过之前的历次工业革命,不仅将颠覆我们的生产生活方式,将重新塑造企业、市场、国家、全球格局,甚至将重新塑造我们的生命型态与基本生活伦理。

一、四次工业革命

马克思有一句名言“手推磨产生的是封建主的社会,蒸汽磨产生的是工业资本家的社会” 。1工业革命带来的不但是生产过程、产业型态重组,同时还带来经济社会的革命性变革与生产力的飞跃,历史上世界性强国的崛起,根本原因在于其主导了工业革命。

经济活动的本质在于运用能量与信息来对自然物质进行加工,以符合人类的需求,工业革命带来了人类运用能量与信息方式的变革,从而造成了生产力的飞跃。传统经济体系运行主要依赖的能源是生物能(人力与畜力),同时也包括一些自然能(水力、风力),在这种生产条件下,能够高度组织化人的生产活动的,就会达到比较高的生产水平。

18世纪发生的第一次工业革命是机械化革命。它的革命性意义在于将传统的应用生物能与生物做功的旧生产方式转变为运用煤炭等新能源与机械做功的新生产方式,随着蒸汽动力的广泛运用使得人类经济体系运用能源的水平上升到一个新的数量级。机械化代替人工席卷了生产、交通等各个部门,带来产业变革与生活方式变革。

第二次工业革命是电气革命,它是第一次工业革命的延续。电力取代煤炭成为主要能源,自然能源转化为电力之后不但更清洁,而且能够长距离输送,稳定地供应。与此相应的是1870年世界上第一条流水线诞生,流水线带来了基于分工的规模化生产,这使得人类经济体系运用能源的水平实现了新飞跃。

前两次工业主要是使得人类利用能源的水平实现了飞跃,而第三、四次工业革命则是使得人类运用信息的水平实现了飞跃。第三次工业革命是信息化革命,这轮革命可以追溯到电话的发明,19世纪60年代,美国全国就完成了电话网络的铺设。20世纪下半叶以来,随着计算机的发明,电子信息技术的广泛运用,信息革命开始席卷人类生产生活各方面,工业生产过程日益走向了自动化。

现在正在如火如荼展开的第四次工业革命,新技术层出不穷,虽然有各种面向,包括数据化、信息化、网络化、自动化等,但是综合起来看,其实质是智能化。数据化、网络化与自动化都是智能化的组成部分,数据化是驱动智能化的“粮食”,网络化是对智能化进行万物互联,并构成复杂的智能体系,自动化是智能化的结果。狭义的智能化指人工智能的运用,而第四次工业革命的智能化是指不同于人类智能的一种社会性智能的出现,就是要在人类社会中发育出“神经系统”。

第四次工业革命是在第三次工业革命基础上的发生,这两次革命使得人类运用信息的水平发生了新的飞跃,使得依靠传统人类智能处理信息的方式,向依靠社会智能处理信息的方式所取代,将推动形成智能型经济、智能型社会与智能型国家。

表1:四次工业革命概况

二、超级智能革命

第四次工业革命发展出的智能体系,不是AI(人工智能),而是SI(超级智能),它不是人类智能的模拟与扩展,也不只是奇点理论中提出的在一个时间点之后会出现人类智能难以理解和控制的超级机器智能,而是比人类智能、更高级进化阶梯的社会智能型态。

法国思想家德日进在他分层演进理论中已经提出了自然进化会导致“超生命”的出现。2回顾物质、有机物、生命、人类意识在宇宙演进阶梯中出现的现象,更复杂的事物总是从简单事物的聚合中涌现(emergence)出来的,人类生命、人类智能也不过是进化链条中的一级台阶而不是终点,下一阶段迎来可能就是超级生命与超级智能。

许多学者都在使用超级智能的概念,但对这一概念的理解都不同。中国社会科学学院刘锋的研究很有启发性,他提出了互联网进化论,将互联网看作虚拟大脑,包括虚拟的听觉系统、视觉系统、感觉系统、运动系统,以及虚拟海马区与虚拟大脑皮层。3有意思的是,他的理论提出之后,似乎也随着互联网的进化在不断进化过程中,最新的互联网大脑理论已经是第五版本了,在他的新作中将互联网大脑称为崛起的超级智能。4

但是,并不能认为超级智能就是互联网大脑,更恰当的类比是在经济社会体系中发育出“神经系统”,互联网、物联网、大数据、云计算、智能手机、人工智能、区块链、量子通讯、人工智能、5G等技术促进了经济社会体系“神经系统”不同部分的发育。此外,刘锋互联网大脑模型问题在于过分强调仿生类比的方法,他系统分析了互联网大脑与人类大脑的相同之处,却没能很好地看到超级智能与人类智能不同之处,既然超级智能是比人类智能更高级的智能形态,两者必然具有质的不同。

超级智能是一种物理空间-虚拟空间-意念空间相融合,不同智能节点相互连接形成的社会性智能,它是由节点智能、集群智能与中枢智能共同构成的系统性智能。(图1)不同于人类智能高度依赖大脑中枢,离开大脑中枢单个神经元并无智能可言,而超级智能则是能分能合的系统性智能。

节点智能。是指接入超级智能网络的节点是智能化的,它包括超级智能体的输入终端、运动终端与中继节点等,在万物智能、万物互联的条件下,节点的智能,既包括节点本身的自主智能,也包括在线智能,即节点能够实时在线获取整个智能网络的智力支持。有人类、机器、人机复合体等不同类型的节点智能,人机复合体会成为超级智能体的重要节点,很多人没有意识到是我们现在大多数人已经是人机复合的智能体,一天没有了智能手机,我们“智商”就会急剧下降,我们看不到信息,认不得路,打不了车,不知道哪里找饭店,不知如何支付,手机瘾很大程度上就是由于人机复合体难以解体。工作上也是如此,许多人已经是人-电脑复合智能体。

集群智能。是指不同节点智能之间不需要依赖“智能中枢”的控制指令,而能够相互通讯,自主协调形成集群智能。例如,在工业4.0框架下,智能化工厂并非单一计算中枢控制的,而是具备自律分散系统(Autonomous Decentralized System),“固定的生产线消失了,取而代之的是可以动态、有机地重新构建的模块化生产方式”,每个生产模块都可以视为独立的、自律的和可以动态调整的信息物理系统。 5在智能军事体系中,无人机、智能机器人等会形成战斗集群,这种战斗集群具有自主决策与相互协调的能力,“具有无中心化和高度的自主性,能够针对战场上瞬息万变的情况,自主协同,配合行动,同步攻防。”6

中枢智能。是指在信息汇集、存储与决策的中心。这包括在企业、行业、城市等形成的企业大脑、行业大脑、城市大脑,而这些大脑又通过相互联网,未来可能会进一步形成国家数字大脑、全球超级大脑。

中枢智能不但是决策中心,同时能够与网络中的节点进行通讯,我们在调研时,面对着“美团大脑”的屏幕,通过逐级放大,省、市、区、门店的实时动态的信息被一层层地调取出来,最后我们看到美团大脑能够与平台上二百多万骑手进行点对点查看、对话与配单。

超级智能并不只是意味着形成了超级智能中心,而是在强中心化的同时也出现了去中心化的趋势,节点智能与集群智能可以灵活自主地做出决策,中枢与集群、节点的关系更多是支撑平台与自主单元的关系。超级智能与人类智能一个根本不同之处,在人类智能中的神经元的节点是非智能的,它只有作为整体的时候才表现出智能现象,而在超级智能中单个节点就是高度智能的,同时又得到整体智能的支持。

如同神经系统使得人类能够采集信息、传输信息、存储信息与处理信息,超级智能是经济社会的“神经系统”,由超级数据、超级终端、超级传输、超级存储与超级计算五个部分构成。

超级数据。超级数据就是大数据,超级智能时代使得看不见变得看得见,使得万物都可以数据化,超级数据是超级智能时代的粮食与石油,支撑经济社会体系生存,为新一轮工业革命提供动能。

进入互联网时代数据量爆炸性增长,根据联合国的报告,全球互联网协议流量2017年1秒的流量(为45000千兆字节)是1992年1天流量(100千兆字节)的450倍。7而全球数据每年仍然以40%的速率在增长。IBM将大数据定义为3V,即数据大量化(volume)、多样化(variety)和快速化(velocity)。人类智能处理的是小数据,超级智能处理的是超级数据(大数据),小数据时代的样本数据、统计数据、因果关系分析、专家分析的思维模式将被大数据时代的基于全体数据、活的数据、相关关系分析、数据洞察的新思维模式所取代。

超级智能革命是超级数据为中心驱动的,对于超级终端、传输、存储与计算而言,超级数据是需求,这些“神经系统”的构件是为了处理超级数据而存在的,同样超级数据也是营养,没有超级数据这些构件就无从发育,正是通过依赖于超级数据的训练,超级智能才发育起来。

超级终端。包括感知终端与运动终端,负责采集信息输送给数字大脑的决策中枢与执行数字大脑发出的指令。感知终端就如同人类神经系统的感知器官,人类的眼耳鼻舌身的感觉器官都是收集信息的器官,当然人类智能的终端还是比较低级的,所收集信息类型、范围、精确性都是非常有限的,许多科学仪器的发明都可以看成是人类感官的延伸。超级智能也会有视觉器官,例如无数的摄像头;有听觉器官,例如,监听器等;有各种感觉器官,例如各种类型的传感器。

同时,超级智能的感知终端要远为高级,它能采集的信息类型远远超过人类感官所能觉知的类型,很多看不见的信息,例如人体内部器官、组织运行状况的信息,未来都有可能被收集,都会变得“看得见”。同时,超级智能体的视角,显然是远超过人类这种渺小的生命体,它能够如同“上帝之眼”洞察一切,例如每时每刻都有大量的卫星像“天眼”一样在采集着地球表面的信息。随着物联网的发展大量的摄像头、物理设备都将作为超级智能的海量终端而存在。

运动终端则类似于人体的运动器官,负责执行“数字大脑”所做出的决策。这包括各种受控设备,家庭、办公、工厂都已经有大量的自动控制设备,随着智能机器人、物联网的进一步发展运动终端的运用会更加普遍,运动终端与机械化相结合就导致了自动化的产生,而且人类也有可能作为智能运动终端被整合到智能网络中,例如接受派单的网约车司机、快递小哥就扮演了类似功能。

超级传输。相当于神经系统中的神经纤维通路。电话线也许是最早的现代信息传输通路,随后,我们要发明了光纤通讯、无线电通信,移动通讯从1G蜂窝移动通信,进化到3G、4G,伴随着智能手机出现,使得人类进入了移动互联网的时代,现在马上要步入5G时代,如果3G、4G是移动通讯的普通公路,5G就是移动通讯的高速公路,它的更大的带宽,毫秒级的低时延通信与允许每平方公里百万级别的终端接入,将加速物联网等新技术的运用。

超级存储。这部分功能相当于大脑的记忆功能。传统的数据存储是在电脑硬盘与移动硬盘,进入大数据时代之后,随着海量数据的出现,通过虚拟化存储、固态硬盘、云存储等技术等方式,来实现分布式或集中式的存储。

超级计算。超级计算是指超级智能对于输入信息进行计算,并作出相应的反馈。超级计算能力由算力与算法共同构成摩尔定律在过去的几十年里相当有效地描绘人类计算能力的几何级数的增长,人类社会中智能芯片更多、更快、更便宜。

云计算等技术实现,使得我们可以利用分布式资源进行运算,而在万物智能互联的条件下,会有越来越大的计算资源可以利用。超级计算机量子计算等技术使得集中计算能力快速提高,根据世界超算500强统计,世界上最快的计算机运算速度,由1993年的每秒4.25亿次的浮点运算,到2019年已经达到每秒148.6千万亿次的浮点运算, 2019年6月世界超算500强榜单中中国有219台超级计算机入选。8量子计算以其巨大的超级计算潜力正成为各国竞争的焦点。据报道,2019年9月谷歌可能已经实现了“量子霸权”(quantum supremacy),最快的超级计算机summit要计算1万年的计算任务,它的量子计算机3分20秒就可以完成。9同时,算法的进步也为超级计算能力提供了条件,近年来的人工智能热潮一个重要原因就是深度学习理论的突破。

超级智能的形成不仅是物理层的硬件构建,还需要在通讯层、应用层进行大量的开发活动。第四次工业革命确实是一场翻天覆地的革命,将深刻的影响人类,而这一革命还处于一个早期的阶段,未来潜力巨大,谁占据了第四次工业革命的制高点,谁就拥有了未来。

三、超级智能时代

我们看到在超级智能时代,不同部门都出现了智能化过程,就是在不同部门中发展出大数据、“神经末梢”、传输渠道与大脑中枢。数字经济、数字政府、数字社会本质上就是经济体系神经系统所创造出的价值,它使得价值创造从实物端向信息端转移。现在第四次工业革命风口上引领风骚的企业,就是为经济社会打造“神经系统”的企业。

商业部门是智能化比较早的部门,它主要由淘宝、京东、亚马逊等互联网购物网站推动。先是购物网站的出现,使得货物交易信息实现了智能化。通过信用评价体系使得信用体系的评价智能化,智能物流与智能配送使得物流体系智能化,移动互联网使得购物即时化,而移动支付使得支付活动智能化,从而完成了整个购物消费场景与购物流程的智能化。

美团、大众点评、携程等生活服务业网站的兴起则在推动生活服务业的智能化。不仅包括消费端的消费场景的智能化,以及配送环节的智能化,同时也在推动供给端的智能化,未来上游的供给链条也会更加智能化。

工业部门的智能化过程则是由工业4.0或工业互联网来实现,工业4.0不但意味着无人的自动化工厂与智能控制中心,更重要的是通过智能化设备互联、设备与产品互联,虚拟空间与物理空间的融合,由传统生产线的规模化生产转变为订单式的灵活协调的生产。

江苏无锡,世界物联网博览会,工作人员正在演示智能商店里的服装选配机。(@视觉中国)

农业部门的智能化过程也在发展过程中。我们在山东调研的时候,就看到当地的现代农业企业不但实现了机械化、精细化的农业,而且通过无人机航拍、传感器等收集农业相关信息,并通过物联网传递到集中控制平台,通过算法对农作物环境与生长状况做出分析,并对水肥一体化等农业设施发出指令,从而实现智能农业。

自动驾驶、共享交通、智慧交通建设等则推动了交通部门的智能化。共享医院、远程医疗、基于大数据的健康管理,正推动医疗健康领域的智能化过程。政府部门的业务也正在发生了一场智能化的革命,信息登记、税收、证件办理等大量的政府业务活动都依托互联网平台进行。

军事部门智能化也在进行过程中。智能时代战争将是全新形态的战争,未来战争的主要目标不仅仅是陆地、海洋、天空的控制权的争夺,更关键的是对于以超级智能体系为基础的全域控制权的争夺。未来战争主要依托的将是一个高度智能化的战斗体系,未来战士将会是智能战士,武器也是智能化的,而且智能战士、武器间会形成智能的战斗集群,同时具备高度智能化的指挥中枢。

四、结语

未来已来,超级智能时代正在到来。它是我们这个时代的真正大事件,而这个大事件将席卷一切,改变一切。人类目前尚处于这一革命的早期阶段,而它所表现出来的宏伟规模和深刻寓意已经令身处这一时代大潮的每一个人都感到惊心动魄。这将是极端好的时代,也会是极端恐怖的时代。在时代大潮席卷而至的时候,一方面,要前瞻性引领潮流,例如,主动构建国家“数字大脑”,推动形成智能型经济、智能型社会、智能型国家;另一方面,也要前瞻性预防,进行制度性建构,确保这一场革命将是以人类的福祉为中心,而不是人类的终结者。

(本文原载《中央社会主义学报》2019年第5期,作者授权观察者网发布)

尾注

[1]马克思恩格斯文集(第1卷)[M].北京:人民出版社,2009年,第602页

[2]德日进:《人的现象》,新星出版社,166-209页,2006年

[3]刘锋:《互联网进化论》,清华大学出版社,第5页,2012年

[4]刘锋:《崛起的超级智能:互联网大脑如何以影响科技未来》,中信出版集团,2019年

[5] 夏妍娜、赵胜:《工业4.0:正在发生的未来》,机械工业出版社,25-26页,2015年

[6] 石海明、贾珍珍:《人工智能颠覆未来战争》,人民出版社,136页,2018年

[7] 联合国:《2019年数字经济报告:价值创造和捕获:对发展中国家的影响》,2019年,日内瓦

[8] https://www.top500.org/25years/

[9] https://www.digitaltrends.com/computing/google-quantum-supremacy-computing-qubits-sycamore/;https://www.ft.com/content/b9bb4e54-dbc1-11e9-8f9b-77216ebe1f17?from=singlemessage.

责任编辑:武守哲
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