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李培根：在數(shù)字空間超越傳統(tǒng)制造
作為“第四次工業(yè)革命”的重要基石，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一方面連著傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)，另一方面連著新一代信息技術(shù)，不僅是實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)全要素、全價值鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈連接的新型基礎(chǔ)設(shè)施，也是推動我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要發(fā)力點。
01、孿生
李培根指出：“‘孿生’指的是數(shù)字孿生。新一代制造的最大特點是數(shù)字孿生，其中關(guān)鍵在于和物理生命體的‘共生’。所謂共生就是數(shù)字孿生體(描述物理對象在其全生命周期中與系統(tǒng)動態(tài)過程的數(shù)字化模型)和物理實體聯(lián)系在一起的全生命周期。數(shù)據(jù)好比物理生命體的‘血液’，數(shù)據(jù)及智能賦予物理實體以‘生命’，而數(shù)字孿生則是智能化設(shè)備的‘靈魂’。”
李培根強(qiáng)調(diào)，未來智能化設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵在于數(shù)字孿生。例如，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上面搭載傳感器采集數(shù)據(jù)時，除了機(jī)器本身的數(shù)據(jù)之外還有風(fēng)場的數(shù)據(jù)，如風(fēng)力、風(fēng)向等，基于這些數(shù)據(jù)，借助數(shù)字孿生模型進(jìn)行仿真來調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的角度，可提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。
02、協(xié)同
“協(xié)同”指的是人機(jī)協(xié)同。“協(xié)同表現(xiàn)在很多方面，比如在開發(fā)產(chǎn)品時，開發(fā)人員和軟件系統(tǒng)之間是協(xié)同關(guān)系。”李培根表示，利用人和智能系統(tǒng)的協(xié)同、迭代，可以產(chǎn)生更好的效果。
“人和機(jī)器人的共融是機(jī)器人未來發(fā)展的重要趨勢。在同一物理空間內(nèi)，充分利用人和機(jī)器人的差異性與互補(bǔ)性，通過人機(jī)個體間的融合、人機(jī)群體間的融合、人機(jī)融合后的共同演進(jìn)，實現(xiàn)人機(jī)共融共生、人機(jī)緊密協(xié)調(diào)。而讓機(jī)器人自主完成感知與計算，則可以在人機(jī)共融后，讓機(jī)器人與人類在感知方式、思維方式和決策方式等方面緊密耦合。”李培根說。
03、自主
“自主”指的是自主移動技術(shù)。李培根表示，自主移動技術(shù)的發(fā)展加速了機(jī)器人技術(shù)的演進(jìn)。機(jī)器人應(yīng)該適應(yīng)人口稠密空間、自動化操作條件等不同環(huán)境。自主移動技術(shù)基于地圖定位技術(shù)，運用該項技術(shù)的自主移動機(jī)器人(AMR)，可通過掃描作業(yè)環(huán)境自主更新地圖，因此無須輔助固定信標(biāo)，對工作場地幾乎沒有改造需求，可以達(dá)到“即到即用”的效果。
李培根舉例稱：“自主移動機(jī)器人融合了激光雷達(dá)、深度攝像頭、超聲波雷達(dá)等多項感知技術(shù)，可全面感知環(huán)境信息。自主移動機(jī)器人還擁有智能的決策能力，可以在生產(chǎn)環(huán)境中靈活、自主地躲避障礙，很好地實現(xiàn)了人機(jī)協(xié)同，非常適合部署在復(fù)雜、動態(tài)的生產(chǎn)場景中。當(dāng)機(jī)器人‘走出’受控倉儲和制造環(huán)境后，各行各業(yè)將迎來發(fā)展機(jī)遇。自主移動技術(shù)非常重要，未來在制造環(huán)境中應(yīng)用將會越來越多。”
04、超越
“超越”指的是超越傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。李培根坦言，人工智能技術(shù)也許已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)知和傳統(tǒng)文化，但還要打破傳統(tǒng)生產(chǎn)模式空間限制。李培根舉例：“一個人類操作員只能操作一臺機(jī)床，而虛擬操作系統(tǒng)，則可以同時操作多臺機(jī)床，甚至可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，這就是超越傳統(tǒng)生產(chǎn)模式空間限制的典型案例。起初，人類發(fā)展自動化制造的目的是希望它能替代人的體力，而隨著技術(shù)演進(jìn)，人類已經(jīng)不滿足于自動化制造僅替代人的體力，更希望它能替代人的腦力。傳統(tǒng)自動化制造主要是解決確定性、有固定模式的問題。而現(xiàn)在則不同，通過數(shù)字技術(shù)、人工智能技術(shù)可以解決非固定模式、非結(jié)構(gòu)化、不確定性的問題。”
“有科學(xué)家曾表示，大數(shù)據(jù)時代最大的轉(zhuǎn)變就是人類放棄了對因果關(guān)系的苛求，而關(guān)注相關(guān)關(guān)系。”李培根指出，在一項工程中需要關(guān)注因果關(guān)系，但不能只關(guān)注因果關(guān)系，還要關(guān)注相關(guān)關(guān)系。超越常規(guī)的因果關(guān)系與相關(guān)關(guān)系，可以體現(xiàn)出更多的批判性思維與整合思維。
此外，在生產(chǎn)環(huán)境的安全性方面，李培根指出：“產(chǎn)業(yè)數(shù)字化正成為數(shù)字化的主旋律，其帶來新機(jī)遇、新場景的同時，也可能讓環(huán)境安全變得‘脆弱’。數(shù)字化面臨的外部威脅將不斷升級并走向復(fù)雜化，網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅已經(jīng)超越傳統(tǒng)安全威脅。此外，大量數(shù)字化新技術(shù)、新應(yīng)用的產(chǎn)生，導(dǎo)致簡單的安全問題升級為復(fù)雜的安全問題。”李培根指出，在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字政府、智慧城市等新的應(yīng)用場景中，存在大數(shù)據(jù)安全、云安全、供應(yīng)鏈安全、物聯(lián)網(wǎng)安全、新終端安全、區(qū)塊鏈安全等一系列新的安全挑戰(zhàn)。
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