吳季松

（北京循環(huán)經(jīng)濟促進會，北京100021）

第四次工業(yè)革命的一系列新工程技術(shù)名詞撲面而來，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、云計算、量子計算、3D打印、虛擬現(xiàn)實、機器人和無人駕駛等，不一而足，讓公眾目不暇接。這既是機遇，又是挑戰(zhàn)。而工程界存在了解不全面、不解其詳，甚至感到迷惑、真?zhèn)坞y辨的情況，應(yīng)予解決。

習近平總書記針對全面深化改革指出“全面深化改革是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要加強頂層設(shè)計和整體謀劃，加強各項改革關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性、可行性研究”[1]，同樣適用于第四次工業(yè)革命的人工智能等新工程技術(shù)系統(tǒng)。

我們的確處于技術(shù)發(fā)生革命性變化的新時代，新名詞之多并不奇怪。但是，我們必須清楚其脈絡(luò)，認識其系統(tǒng)，才能更好地生活在這個新時代。滿足人民對美好生活的高層次要求就是我們系統(tǒng)設(shè)定的目標，即高質(zhì)量、便捷的綠色衣食供給，不擁堵、少誤點、少排污的交通，美麗、清潔的居住環(huán)境，更多的休閑時間，更好的娛樂設(shè)施，更好的教育與醫(yī)療服務(wù)，所有這些都建筑在人的身心和能力健康發(fā)展的基礎(chǔ)之上。所有這些新技術(shù)的核心是人工智能，平臺是物聯(lián)網(wǎng)。

簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的物化，或稱“互聯(lián)網(wǎng)+”。在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了大數(shù)據(jù)，它是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)種類的空前增加、容量的空前擴大、流轉(zhuǎn)的空前增速。云計算是一種全新的數(shù)據(jù)處理、快速便捷訪問服務(wù)、按需可用定量計算的技術(shù)模式，如陰云一樣遮蓋一定范圍，在陰影區(qū)工作。

早在1956年美國的達特茅斯會議上，四位圖靈獎獲得者就共同確立了現(xiàn)在“人工智能”的概念，即用計算機模擬人的智能。1984年世界第一臺錄像電話首次把光纖通訊網(wǎng)用于實際。10年之后，1994年互聯(lián)網(wǎng)（當時叫“信息高速公路”）的大規(guī)模實用，使人類的這種想法更向前邁進了一大步[2]。互聯(lián)網(wǎng)從信息到實物是必然的一步。互聯(lián)網(wǎng)很快被大量的數(shù)據(jù)（信息）充滿，1997年麥肯錫公司提出了“大數(shù)據(jù)”的概念。海量信息數(shù)據(jù)處理很快成為問題，1998年美國的約翰·蓋奇提出了一種新的處理方法——云計算。1999年美國麻省理工學院提出了“萬物皆可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”。

一、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算的內(nèi)涵

習近平總書記指出：“要運用系統(tǒng)論的方法，正確把握自身發(fā)展和協(xié)同發(fā)展的關(guān)系?！盵3]他在對一篇水資源開發(fā)、配置、利用和保護系統(tǒng)的研究報告上更明確批示“要加強系統(tǒng)論思維”。

人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算新工程技術(shù)系統(tǒng)（簡稱“人工智能新工程技術(shù)系統(tǒng)”）屬于復雜巨系統(tǒng)，其中每一支又是一個子系統(tǒng)，有其自身的發(fā)展規(guī)律，要正確把握。但它們又緊密聯(lián)系、互為因果，許多情況下又是互相融合難分彼此的。因此，在應(yīng)用時，必須以系統(tǒng)論的重要分支——協(xié)同論為指導，以達到系統(tǒng)目標。四大新工程技術(shù)系統(tǒng)及其重要應(yīng)用分支見圖1[4]。

圖1 四大新工程技術(shù)系統(tǒng)及其重要應(yīng)用分支示意圖

這四大新工程技術(shù)系統(tǒng)可以用人體系統(tǒng)來比喻。四大新工程技術(shù)的基礎(chǔ)是物聯(lián)網(wǎng)，就如人的骨骼肌肉系統(tǒng)，沒有這個基礎(chǔ)人體就不存在。而人工智能就如人腦系統(tǒng)，如果沒有腦，人就處于植物人狀態(tài)。而大數(shù)據(jù)就如人的血液系統(tǒng)，從動脈、靜脈直到毛細血管遍布全身，傳遞信息，自動反饋，自我調(diào)節(jié)。云計算可以比作已被證實存在的經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)，它正在被認識和利用，以云平臺承載數(shù)據(jù)，以新的模式分析計算，就像經(jīng)絡(luò)用一種與西醫(yī)不同的模式，更方便、快捷地解決人體的某些問題。當然，這只是個不確切的借喻。

語言是人類傳遞信息的最早的工具，也是人與動物的根本區(qū)別。所以，既然人工智能等新概念不是我國創(chuàng)意的，就應(yīng)該追溯原創(chuàng)意語言的本意，而不能自解或曲解?？梢詣?chuàng)新，但必須重新定義。

（一）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的概念

1991年美國麻省理工學院（MIT）的網(wǎng)絡(luò)巡查工程師Kevin Ashton教授首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。1999年美國麻省理工學院提出“萬物皆可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”，即現(xiàn)在的“互聯(lián)網(wǎng)+”。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“Internet of things（IoT）”，其中 thing 的含義是“物、東西、事物、復雜用品、用具、財產(chǎn)、形勢”；法文名稱為“Internet des objets（IdO）”，其中 objets除與英文相同的含義外，還有“目標、要領(lǐng)”的含義，對物聯(lián)網(wǎng)是很重要的。

作者給出的物聯(lián)網(wǎng)定義是：互聯(lián)網(wǎng)的物化。在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上從信息到實物的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)，將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個更巨大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)人、機、物在任何時間和地點的互聯(lián)互通，即“萬物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)”。

（二）人工智能系統(tǒng)的概念

英文的“人工”是artificial。中文釋義為：人做的，常常是自然的復制品。法文的“人工”是artificiel，中文釋義與英文大體相同，但“是按人對自然的理解的復制品”的解釋值得重視。不是人做的就不叫“人工智能”。

英文的“智能”是intelligence，中文釋義為：學習的能力，理解的能力，判斷力。法文的“智能”也是intelligence，中文釋義大體與英文相同，但其“智者、融洽”的含義值得重視。

像人一樣擁有認知（學習）能力、理解力、判斷力和理性的創(chuàng)造力，就是智能，這也是美國創(chuàng)意的對人智商測驗的基本要素（智商包括記憶力，即數(shù)據(jù)）。

像很多抽象的詞匯一樣，法文的含義更全面，更深邃。在這里，“人工”有“非自然”的含義，更為準確。“智能”更有“融洽”的含義，即所有的智能都不應(yīng)是“事物”的對立面，更不應(yīng)是“人”的對立面[5]。

1956年的美國達特茅斯會議上，四位圖靈獎獲得者與多名學者共同確立了“人工智能”的概念，機器人能像人那樣認知、思考和學習，即用計算機模擬人的智能。它與自動控制的區(qū)別是不再只依靠數(shù)字模型和數(shù)據(jù)，而是依靠知識、規(guī)則和數(shù)據(jù)的有機系統(tǒng)。

作者給人工智能的定義為：按人類認知、思考和學習的思維模式對某個界定系統(tǒng)設(shè)定程序，使機器既按指令工作，又可能勝任和完成個人或?qū)I(yè)團隊不能完成的工作，可以思維，以至“創(chuàng)新”，但無法設(shè)定人所要求的目標。它是人類思維的革命性變化，是各種技術(shù)發(fā)展的導向。

（三）大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的概念

“大數(shù)據(jù)”的名詞來自未來學家托夫勒所著的《第三次浪潮》（1980年出版）。全球知名咨詢公司麥肯錫1997年最早提出“大數(shù)據(jù)”時代的到來。

大數(shù)據(jù)的英文名稱為Big Data，其中Big的含義是“大、巨大、長大的、充滿著的、重要的”；法文名稱也為Big Data，其中Big是泊來詞，原詞較英文多出“形形色色”的含義。

IBM提出大數(shù)據(jù)有5V的特點：Volume（大量）、Velocity（高速流轉(zhuǎn)）、Variety（數(shù)據(jù)有多種類型）、Veracity（真實性）、Value（低價值密度）。低價值密度的含義就是數(shù)據(jù)可以不必隨機抽取以減量，而對不論價值大小的數(shù)據(jù)全處理。

作者給出的定義是：大數(shù)據(jù)是信息化發(fā)展的新階段。它是一種較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)種類更多、存量更大、有頂層設(shè)計和規(guī)則的系統(tǒng)，因此是管理更有效的數(shù)據(jù)庫，以云平臺存儲，以云計算等新的模式處理，通過開放和融通的系統(tǒng)使信息資產(chǎn)產(chǎn)生更重要的價值。

（四）云計算系統(tǒng)的概念

“云計算”起源于1988年SUN微系統(tǒng)公司的合作創(chuàng)建者、互聯(lián)網(wǎng)工程師約翰·蓋奇首次提出的“網(wǎng)絡(luò)就是計算機”的概念。

云計算的英文名稱為Cloud Computing，其中Cloud的含義是“狀物、陰影、模糊”；法文名稱為Informatique en nuage，其中nuage法文的解釋多出“疑團”的含義，對云計算的詮釋有意義。

“云”的意思很像中醫(yī)“氣”的概念。氣的通路系統(tǒng)就是經(jīng)絡(luò)，是一個看不見、摸不著、解剖學無法找到的系統(tǒng)，但是“經(jīng)絡(luò)”已被科學證實的確存在。主經(jīng)絡(luò)就像鐵路系統(tǒng)大站，穴位就像樞紐大站。穴位針灸是一種新的醫(yī)療模式，已被實踐證明確實有效。

美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）定義：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用軟件、服務(wù)），這些資源能夠被便捷地提供。

作者對“云計算”給出的定義是：用于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中新子系統(tǒng)的一種新的、便捷的、按需訪問的模式，可以利用“云霧一樣”的虛擬資源，做趨勢預(yù)測，使“天有不測風云”可以直接地、“一針見血”地提供，并按使用量付費。

云計算在民生中也有廣泛應(yīng)用，在證券交易所，機器進行的高頻交易已經(jīng)取代人的決策。人們提交買單和賣單，計算機在眨眼之間將買單和賣單配對，完成交易，無需人工干預(yù)。機器可發(fā)現(xiàn)很小的價格差異，執(zhí)行讓人們賺錢的交易。

云計算能快速處理海量數(shù)據(jù)，通過對大數(shù)據(jù)進行分析、預(yù)測，釋放出更多數(shù)據(jù)的隱藏價值，會使決策空前精準。

例如AR技術(shù)能夠用與你身材匹配的模特讓你擁有實體店鋪中的體驗，同時顯示足以與任何在線網(wǎng)站競爭的虛擬庫存。商家將在包裝上提供AR體驗：當你看到貨架上的商品時，包裝就會出現(xiàn)演示視頻；代言明星會神奇地出現(xiàn)在貨架間的過道上向你推薦商品。虛擬的彈出式商店可能出現(xiàn)在任何人流密集的地方。

對這四大新工程技術(shù)形成的復雜巨系統(tǒng)的運行可以簡單總結(jié)為：通過物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生、收集海量的數(shù)據(jù)存儲于云平臺，再通過大數(shù)據(jù)和云計算分析，用迄今未有的人工智能高級形式，指令、控制、操作物聯(lián)網(wǎng)為人類的生產(chǎn)活動、生活所需提供更好的服務(wù)。這是第四次工業(yè)革命依賴的基本工程技術(shù)系統(tǒng)及其目標。

二、系統(tǒng)論是新工程技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的指導理論

航天工程是目前最復雜的工程技術(shù)系統(tǒng)，由多門科學和多種技術(shù)組成，高到最尖端技術(shù)，低到食品學，即宇航員吃什么食物最合適。但目前國際業(yè)界一致認為，在宇航科學與技術(shù)復雜巨系統(tǒng)中，最重要的學科是系統(tǒng)論。在系統(tǒng)論指導下各種工程技術(shù)協(xié)同，才保證了宇航員成功“上天”。新工程技術(shù)系統(tǒng)也是如此。

系統(tǒng)論是美籍奧地利生物學家和哲學家路·貝塔朗菲于20世紀30年代創(chuàng)立的，目的是以哲學思考為解決自然界生態(tài)系統(tǒng)的理論問題提供研究指導。

（一）系統(tǒng)的定義與系統(tǒng)的基本特征

系統(tǒng)（System）一詞來源于古希臘語，其含義是“由部分組成的整體”?，F(xiàn)代的定義是“由若干元素按一定關(guān)系組合、具有特定功能的有機整體，其中元素又稱為子系統(tǒng)”?？茖W的系統(tǒng)研究必須確定系統(tǒng)的元素，劃定系統(tǒng)的邊界。一般的系統(tǒng)具有如下幾個特征：

1.整體性。系統(tǒng)至少由兩個以上的子系統(tǒng)組成，如作者在全國人大工作時曾主持23個部委局進行自然資源分類工作，將其分為土地、淡水、森林、草原、濕地、礦產(chǎn)、能源、海洋、氣候和物種十大子系統(tǒng)。當時有的部委提出要有“農(nóng)業(yè)資源”，這顯然是對系統(tǒng)標準的不了解。對工程技術(shù)系統(tǒng)而言，統(tǒng)一標準是整體性的最重要原則，如果5G系統(tǒng)受到外界（如國際政治）影響，不能統(tǒng)一標準，那寧可重劃邊界保持系統(tǒng)的整體性，再逐步與外界協(xié)同。

2.層次性。子系統(tǒng)可以分解成不同等級（或?qū)哟危?，如國家生態(tài)系統(tǒng)和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)等。作者十分贊同從數(shù)據(jù)角度，對人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算子系統(tǒng)層次分析的如下觀點：物聯(lián)網(wǎng)是數(shù)據(jù)的采集層，大數(shù)據(jù)是控制層，云計算是數(shù)據(jù)資源的承載和分析層，而人工智能是學習和再創(chuàng)造層。

3.關(guān)聯(lián)性。子系統(tǒng)與大系統(tǒng)間、子系統(tǒng)與子系統(tǒng)間、系統(tǒng)與外部環(huán)境間都按一定關(guān)系相互影響、相互作用。大數(shù)據(jù)存儲在云平臺上，以云計算實現(xiàn)價值。平臺上的數(shù)據(jù)要發(fā)展為智能數(shù)據(jù)，大大提高在物聯(lián)網(wǎng)上的可用性和利用價值。而其實現(xiàn)都要靠系統(tǒng)外的硬件，要依靠系統(tǒng)外的芯片生產(chǎn)和傳感器制造等。

4.功能性。系統(tǒng)具有特定的功能，工程技術(shù)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用要有確定的目標。人工智能等新工程技術(shù)系統(tǒng)的功能就是為“人類命運共同體”造福，而且既要解決人類難題，又要讓民眾有獲得感；不能給民眾帶來傷害，還要“可持續(xù)發(fā)展”。忽略了任何一點都是系統(tǒng)功能的缺陷。

5.有序性。系統(tǒng)內(nèi)部按一定的自然規(guī)律有序運行，在未知時則符合統(tǒng)計規(guī)律。人工智能等新工程技術(shù)系統(tǒng)要遵循自然和人文規(guī)律發(fā)展，有其不可逾越的紅線。人工智能要建立在“人類道德”的基礎(chǔ)上發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)要建筑在“人類福祉”的基礎(chǔ)上發(fā)展，大數(shù)據(jù)要建筑在“真實”的基礎(chǔ)上發(fā)展，云計算要建筑在“現(xiàn)實”的基礎(chǔ)上發(fā)展。這些都是不可逾越的紅線。

6.平衡性。非平衡態(tài)復雜巨系統(tǒng)在多年的周期中，經(jīng)調(diào)節(jié)在總體上都處于動平衡狀態(tài)。在系統(tǒng)的發(fā)展過程中，不應(yīng)有大擾動顛覆平衡態(tài)，人工智能等新工程技術(shù)系統(tǒng)的4個子系統(tǒng)，應(yīng)循序漸進、協(xié)同發(fā)展，不能“一馬當先”產(chǎn)生大擾動破壞系統(tǒng)平衡。

7.創(chuàng)新性。世界上唯一不變的事情就是變化。系統(tǒng)的創(chuàng)新就是系統(tǒng)的變化。對人類命運共同體系統(tǒng)來說，創(chuàng)新就是有利于人類福祉的變化。其實，自然生態(tài)系統(tǒng)也是一樣，近幾百年來河流三角洲沖擊平原的形成，就是自然生態(tài)系統(tǒng)的巨大變化，但這是有利于人類的變化，60%以上的人類都生活在三角洲。

人工智能新工程技術(shù)系統(tǒng)的創(chuàng)新，就是要有益于人類命運共同體的大系統(tǒng)。國內(nèi)外大企業(yè)家都曾有“生態(tài)思維”的說法，“生態(tài)思維”就是系統(tǒng)思維。各國工程技術(shù)創(chuàng)新的最大差距就在于是否形成了一個創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng)。這是非常正確而深刻的認識[6]。

什么是人工智能新工程技術(shù)創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng)呢？可以簡單總結(jié)如圖2。

圖2 新工程技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)示意圖

（二）系統(tǒng)的類型

從系統(tǒng)論的觀點來看，世界上任何事物都可以看作是一定的系統(tǒng)，而任何事物都以這樣或那樣的方式包含在某個系統(tǒng)之內(nèi)，系統(tǒng)是普遍存在的。

各種各樣的系統(tǒng)可以根據(jù)不同的原則和條件來分類。按人工干預(yù)的情況可分為自然系統(tǒng)、人工系統(tǒng)、自然與人工復合系統(tǒng)；按復雜程度可分為簡單系統(tǒng)、復雜系統(tǒng)、超復雜系統(tǒng)；按規(guī)模大小可分為小型系統(tǒng)、中型系統(tǒng)、大型系統(tǒng)和巨型系統(tǒng)；按狀態(tài)可分為平衡態(tài)系統(tǒng)、非平衡態(tài)系統(tǒng)；按與外部環(huán)境關(guān)系可分為開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)、孤立系統(tǒng)。

人工智能等新工程技術(shù)系統(tǒng)及其子系統(tǒng)都是自然與人工的復合系統(tǒng)，都是超復雜巨系統(tǒng)，都是非平衡態(tài)系統(tǒng)，也都是開放系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的特征在系統(tǒng)論中都有科學表述，在航天工程中也有實例，受篇幅所限，此處不再贅述。

1979年作者給出的系統(tǒng)工程定義是：任何工程系統(tǒng)都有既定的目標，以各學科知識綜合分析子系統(tǒng)目標，使之協(xié)同而實現(xiàn)復雜巨系統(tǒng)目標的工程理念。

早在2010年前后，全國討論當時涌現(xiàn)的各種“新經(jīng)濟”讓人感到迷茫時，作者曾給出了一個新經(jīng)濟系統(tǒng)，在《新華文摘》2010年第2期全文轉(zhuǎn)載，圖3僅列出圖示作為實例[7]。對于人工智能等新工程技術(shù)系統(tǒng)也已給出一個示意圖，見圖1。

（三）協(xié)同論是探索系統(tǒng)工程規(guī)律的理論指導

生態(tài)系統(tǒng)的科學理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)論，自然生態(tài)系統(tǒng)之所以能持續(xù)存在是因為在長周期內(nèi)它總體是和諧的，而其和諧構(gòu)成原因的理論基礎(chǔ)就是協(xié)同論。協(xié)同論是系統(tǒng)論的一個重要分支。

協(xié)同論的創(chuàng)立者是原聯(lián)邦德國斯圖加特大學教授哈肯。1971年他提出協(xié)同的概念，1976年發(fā)表了《協(xié)同學導論》。

協(xié)同論認為，復雜巨系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)間存在著相互影響而又相互合作的關(guān)系。可以找出影響系統(tǒng)變化的主要控制因素，稱為序參數(shù)，進而發(fā)揮系統(tǒng)內(nèi)子系統(tǒng)間的協(xié)同作用[8]。

利用協(xié)同論進行研究，首先是建立系統(tǒng)的模型，其次就要確定一系列的序參量，最后根據(jù)這些參量來調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)，以達到和諧有序。作為“人類命運共同體”的序參數(shù)，“民主”應(yīng)納入其中，但“富國即民主”早已過時?！懊褡濉币矐?yīng)納入其中，但“民粹”雖幾經(jīng)反復，歷史已經(jīng)證明其終將是弱參數(shù)。而“共同富?！笔侵鲄?shù)，“多元化”或“多邊化”是大勢所趨。除了貿(mào)易，對基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)的投資也成為重要的序參數(shù)。

圖3 新經(jīng)濟學理論系統(tǒng)及其實踐體系

（四）系統(tǒng)論的統(tǒng)計規(guī)律在未知自然界難題上的應(yīng)用

未知的自然生態(tài)系統(tǒng)就無規(guī)律可循了嗎？有。盡管是不能用數(shù)學公式或模型表達的規(guī)律，但都符合統(tǒng)計規(guī)律。作者作為改革開放后第一批出國訪問學者，在歐洲原子能委員會巴黎近郊的芳特諾研究所研究受控熱核聚變，以蒙特卡洛法（Monte-carto）解決多重彎管流導，得出了系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)變數(shù)量概念的統(tǒng)計規(guī)律：當一個系統(tǒng)的元素發(fā)生±15%以上的變化時，就開始產(chǎn)生性質(zhì)的變化，對系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響；而發(fā)生±25%以上的變化時，則會發(fā)生質(zhì)變，使系統(tǒng)發(fā)生改變。這一統(tǒng)計規(guī)律有廣泛的應(yīng)用，得出一些意想不到的結(jié)果：

1.地球平均溫度升多少可能發(fā)生災(zāi)難性變化。歐美科研機構(gòu)花費了多年、數(shù)以千萬計美元立項，研究溫室效應(yīng)使地球升溫多少會產(chǎn)生災(zāi)難性變化，得出的結(jié)論是升溫2.1℃左右。實際上地球的平均溫度是14℃，則有：14℃×15%=2.1℃。一個簡單的計算就可以得出與耗時、耗力、耗財研究同樣的結(jié)論。

2.河流調(diào)水的紅線。一條河流如何用水才可以維系健康河流，也可以通過上述統(tǒng)計規(guī)律得出結(jié)論。作者任聯(lián)合國教科文組織科技部門顧問時，收集了26國56條河的生態(tài)變化統(tǒng)計資料得出，跨流域調(diào)水不能超過河流年徑流量20%的維系健康河流標準[9]。

3.人體健康。這一規(guī)律也符合人體的現(xiàn)象。一般人的血液量是4 500毫升，所以輸血不能超過15%，即650毫升，否則人就有危險。而失血超過650毫升的病人就應(yīng)輸血。再如，正常情況人應(yīng)保持8小時睡眠，但一般情況只睡6個半小時對健康也無大礙，如果少于6小時，即減少25%，則對絕大多數(shù)人的健康有較大影響。

4.八小時工作制。資本主義發(fā)展初期，由于工人的斗爭，多家企業(yè)經(jīng)過多年的統(tǒng)計研究，認為工人勞動七天應(yīng)該休息一天，即連續(xù)勞動中15%的時間應(yīng)該休息，否則長期勞動造成“出工不出力”，效率低下、效益減少。這既有宗教影響，但主要還是多次實驗的統(tǒng)計結(jié)果。工作中無限加班加點，可能適得其反。

2019年6月《科學美國人》發(fā)表的《25%革命——少數(shù)派要達到多大規(guī)模才能改變社會？》指出，25%是能夠達到扭轉(zhuǎn)多數(shù)人觀點所必需的臨界狀態(tài)。當然，第一要觀點基本正確，第二這只是大概率，第三25%應(yīng)為15%～25%更準確。

三、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的利弊和前景分析

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用從信息到實物的拓展。應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。

（一）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的層次

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)也是有層次的，可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。這三個層級也可以用人體來比喻。

1.感知層。感知層相當于人的感官和神經(jīng)末梢，用來感知和采集系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)，有溫度、濕度、速度、位置、震動、壓力和流量等。由靈敏度高、精度高、功耗低的各種各樣多類傳感器進行無線傳輸。

2.網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層相當于人的神經(jīng)系統(tǒng)，用來傳輸和處理數(shù)據(jù)。包括各種無線通訊技術(shù)和標準。功耗低、覆蓋廣、連接多是無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。5G可取代目前很多無線通訊技術(shù)，并形成統(tǒng)一標準。

3.應(yīng)用層。應(yīng)用層相當于人的大腦指令和反應(yīng)，通過指令控制輸出，可進行從設(shè)備管理、環(huán)境監(jiān)測到產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。

（二）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.傳感器技術(shù)。需要傳感器把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，計算機才能處理。

2.RFID標簽。RFID技術(shù)是一種傳感器技術(shù)，是使無線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)融為一體的綜合技術(shù)，在自動識別、物品物流管理方面有著廣闊的應(yīng)用前景。

3.嵌入式技術(shù)系統(tǒng)。它是綜合計算機軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體，并使之協(xié)同工作的復雜技術(shù)系統(tǒng)。

（三）3D打印是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要應(yīng)用

3D打印用軟件把設(shè)計發(fā)送到專業(yè)打印機上，利用設(shè)備制造精確的產(chǎn)品樣本。通過電子郵件把產(chǎn)品規(guī)格發(fā)送到在全球任何地方的廠家，用機器制造出預(yù)訂產(chǎn)品，再把產(chǎn)品交付給客戶。

隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，飛機發(fā)動機中制造最復雜的葉輪，使用3D打印制造，可以把制造過程大大簡化。制造一臺發(fā)動機的時間可以從幾年縮短到10天。3D打印將大大改變制造業(yè)。

未來3D打印在太空飛行上也將有廣泛應(yīng)用，如果空間站的零件損壞，可以直接在空間站里打印，現(xiàn)場更換，不需要再從地球上發(fā)射上去。

（四）物聯(lián)網(wǎng)的弊端

物聯(lián)網(wǎng)對經(jīng)濟生產(chǎn)和人民生活帶來了提高效率和便利快捷等許多益處，但也帶來了弊端，僅舉幾例。

1.電商摧垮了許多實體商店。這首先在有大量低端行業(yè)勞動力的發(fā)展中國家造成了失業(yè)；其次使在世界普遍風行（尤其是女性）“逛商店”的休閑方式樂趣大減；再次電商普遍存在的誠信問題，也使公眾大傷腦筋。

2.目前餐飲外賣的過度包裝已經(jīng)成為嚴重的固體垃圾環(huán)境問題。2018年我國物聯(lián)網(wǎng)外賣用戶已達4.06億，以每戶每年產(chǎn)生10公斤垃圾（是最低估計）計，每年就要產(chǎn)生406萬噸固體垃圾，僅我國三大外賣公司送出的難以降解的廢棄塑料袋每天就可鋪滿170個足球場。在目前回收十分不力的情況下，給人們生活帶來的方便大大小于環(huán)境污染給人們帶來的害處。

3.物聯(lián)網(wǎng)催生的快遞產(chǎn)業(yè)，不僅要數(shù)量，更要質(zhì)量，否則會造成人力物力大量的浪費，創(chuàng)造的經(jīng)濟和社會價值也難以增長。2018年中國快遞業(yè)務(wù)量達500億件，連續(xù)5年居世界首位。但我國沒有一家現(xiàn)代快遞企業(yè)進入世界500強，盈利最高的順豐公司，2018年凈利潤為6.7億美元。而世界500強的美國UPS公司，2018年盈利49億美元，是順豐的7倍。

鑒于造成了巨量的快遞垃圾、大大增強年輕一代的生活依賴性，以及“快遞小哥”高發(fā)的人身事故，是按利弊分析來治理和提升快遞業(yè)的時候了。

4.3D打印可能打印人體器官，但復制人體是應(yīng)該被禁止的，這種宣傳也是誤導。同時，3D打印武器也只能用于軍隊。

四、人工智能的利弊和前景分析

人工智能被國際業(yè)界稱為“最炙手可熱、最不被了解和最具爭議的技術(shù)突破之一”?！爸耸挚蔁帷辈浑y解釋，AI已家喻戶曉，甚至把什么都貼上AI的標簽；“最不被了解”恐怕不出人意料，實際上大多數(shù)人對AI真正是什么還知之甚少，但卻對AI一片叫好；“最具爭議”可能出人意料。人工智能既是技術(shù)革命的新階段，也可能給人類帶來危害和后患。

人工智能無法勝任為人類造福的“系統(tǒng)目標設(shè)定”，這個目標只有人才知道。所謂人工智能超越人類（在某一方面可以）、反抗人類（通過反饋糾正某些錯誤決定可以）、控制人類（小團體可以）以致毀滅人類，都不應(yīng)該也不可能是人工智能發(fā)展的目標[10]。

（一）人工智能的負面影響

人工智能的負面影響是極大的，如不及時認識，將影響深遠。

1.人工智能的倫理問題。不可信或者不道德的人工智能商業(yè)模型是不應(yīng)該發(fā)展的?；谏疃葘W習的結(jié)論和決策系統(tǒng)，如果違背了人類歷史形成的文明和道德，也不能容忍。如果人工智能的發(fā)展出現(xiàn)對環(huán)境的破壞性，也不允許。在存儲和數(shù)據(jù)處理所需要的資源已經(jīng)滿足整個城市需求的情況下，如果不顧實際還繼續(xù)設(shè)定數(shù)據(jù)容量和計算能力無度增長的目標，那么這個城市的發(fā)展肯定是不可持續(xù)的。

2.人工智能引起人類退化問題。人工智能可能彌補人類智能的進化不足，比如人類的視力不如鳥等動物，人類的聽力也不如馬等動物，人們開始從動物身上去尋找更好的能力來彌補我們的器官劣勢，彌補人類對周邊環(huán)境的觀察和判斷能力。但是，如果一切依賴人工智能，“衣”靠虛擬現(xiàn)實、“食”靠外賣（使得包裝垃圾堆積如山）、“住”靠空調(diào)暖氣（造成超標使用能源和大氣污染）、“行”靠導航和無人駕駛（依賴導航將使人的觀察和記憶能力退化。英國皇家導航研究所專家大衛(wèi)·巴里指出，根據(jù)腦組織的運行機理，甚至容易造成老年癡呆），那么如此生活，人的功能肯定是要退化的，而且在百年內(nèi)可見惡果。

3.人工智能產(chǎn)生“正失業(yè)問題”。要想到機器人和3D打印可能帶來的“正失業(yè)”（即因此造成的失業(yè)人數(shù)大于相應(yīng)的就業(yè)人數(shù)）。

4.人工智能必須與人合理分工，互相融通，其可靠性依靠人制訂標準進行系統(tǒng)評估，否則就會出現(xiàn)波音737MAX類似災(zāi)難。

5.通過人工智能促使政府擴能增效、節(jié)省人力，減少工作時間是辦公智能化系統(tǒng)的目的。但是為形式主義的“人工智能”而增加的大量報表、無窮的會議研究、無度的加班加點，這樣的“人工智能”規(guī)劃，弄虛作假，不是“人的福祉”。只有真正提高“生產(chǎn)力”，讓人們有獲得感（包括休閑）才是有益的。我們講提高水資源利用效率，提高能源利用效率，其實最重要的是提高人力資源的利用效率。領(lǐng)導要先用好自己的“智能”提高用人效率。

6.對人工智能的使用首先要在人的智能充分利用的基礎(chǔ)上。僅舉一例：目前耗費巨額資金（包括減、停產(chǎn)的損失和人工智能費用）減少PM2.5，是為了人民的健康。但是在通風差、20人大辦公室中加班加點，一天工作10個小時以上，PM2.5為室外重污染時的2～5倍，還不說帶來的疾病傳染和工作效率降低，這些都是人的智能可以處理的簡單問題，但在許多地方熟視無睹，“智”而不“能”。

7.對文化多樣性的威脅?；ヂ?lián)網(wǎng)和人工智能的出現(xiàn)可能危及世界上許多種語言的生存。在目前被英語等少數(shù)大語種控制的數(shù)字世界中，這些語言最終將會滅絕，嚴重地威脅人類文化的多樣性。

8.用智能手機“打游戲”成癮已于第72屆世界衛(wèi)生大會上被一致通過定為一種疾病。其他需要防范的，如過度自動駕駛帶來的超大城市進一步擴張等。更要嚴令禁止研究自主型殺手機器人。人工智能可以輕而易舉地發(fā)明不加限制的非正能量的技術(shù)，這是必須防范的。

9.遠程教育不能代替名師。應(yīng)該認識到，教育的系統(tǒng)目的絕不僅僅是傳授知識，在大數(shù)據(jù)時代這一目的正在弱化。所謂言傳身教，課堂教育仍然是最重要的，老師的細微表情，與學生互動的反應(yīng)，是遠程教育難以企及的，正像看電影和看話劇的感受不同一樣。

10.遠程醫(yī)療也不能完全代替名醫(yī)。一位參加過抗美援朝的名醫(yī)曾對作者說過，醫(yī)生要仔細觀察重傷員的反應(yīng)，看他有沒有求生的欲望，來決定下刀的力度。這也是遠程醫(yī)療做不到的。

由此可見，還是先開發(fā)解決人們所需問題的“弱人工智能”，循序漸進，真正搞清什么是“人工智能”后，再向高端發(fā)展，目前先做技術(shù)準備。

（二）人工智能促進新技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展

當然，更為重要的是人工智能可以帶來技術(shù)革命，應(yīng)用于智能機器人、語言識別、圖象識別、人類語言處理和專家系統(tǒng)等多個替代人類勞動的領(lǐng)域。

我國的人工智能產(chǎn)業(yè)初步形成了從基礎(chǔ)支撐、核心技術(shù)到上層應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。已初步形成了智能網(wǎng)聯(lián)汽車、醫(yī)療影像輔助診斷系統(tǒng)、綠色制造、柔性制造、個性化制造、依靠機器人太空和深海探測等新產(chǎn)業(yè)，為超過800萬殘疾人、2億老年人帶來福音。

未來人工智能時代的城市將可能沒有擁堵、沒有排隊、沒有污染……。一個美好、先進的城市，需要人工智能技術(shù)的支持才能實現(xiàn)。提高城市智能水平將提升居民幸福指數(shù)。但是，懂得語言的人工智能，可以了解人類的語言邏輯，但無法了解人類的機智、幽默和感情色彩，所以，必須與人類互動來設(shè)計未來。

據(jù)2017年7月20日國務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，2030年中國將成為全球重要的人工智能研發(fā)中心。2035年AI將提供1.6%的GDP增速。國外業(yè)界預(yù)測中國將引領(lǐng)人工智能在生產(chǎn)和服務(wù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，并在10年中實現(xiàn)7萬億美元的GDP增長，是包括美國、加拿大和墨西哥在內(nèi)的北美地區(qū)的1.9倍。

（三）人工智能有望帶來新產(chǎn)業(yè)革命

人工智能最重要的作用在于解決目前世界上遇到的難題：能源短缺、大氣污染、物種保護、疑難病癥、交通擁堵、飛機晚點、網(wǎng)絡(luò)詐騙和社會犯罪等，而不是“杞人憂天”地為人類設(shè)計未來。人工智能應(yīng)致力于清潔能源的發(fā)展，用二氧化碳處理污水，全面監(jiān)護瀕危物種，給每個百姓提供私人醫(yī)生。要有使駕駛員稱道的智能交通、智能空管，而且使乘客從登機到起飛不超過半小時，這是完全可以做到的。人工智能有望帶來新的產(chǎn)業(yè)革命：

1.智能機器人產(chǎn)業(yè)。機器人分為三大類：服務(wù)機器人、特種機器人和工業(yè)機器人。特種機器人指的是那些執(zhí)行救災(zāi)、排爆、河湖清淤和海下探測等特種任務(wù)的機器人。中國服務(wù)機器人的市場規(guī)模為122億元，約為2017年世界整個機器人市場1 200億元總規(guī)模的1/10。中國機器人產(chǎn)業(yè)在過去5年里一直以每年約30%的速度增長。到2020年中國制造的工業(yè)機器人將占到全球市場份額的一半以上。

2.核能新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。第四代核裂變的微型反應(yīng)堆將可能以低成本、高效且無風險的方式產(chǎn)生能源?？缮a(chǎn)兆瓦量級能量的小型反應(yīng)堆，便于使用。以太陽產(chǎn)生能量方式的核聚變實驗取得了一些進展，預(yù)計到2030年才能最終確定何時商用，作者估計最早在2035年（作者曾在國內(nèi)外包括歐洲原子能聯(lián)營從事10年受控熱核聚變實驗研究，聯(lián)合國采用了作者的這種樂觀預(yù)測）。目前存在的短板如納米材料和實時控制儀器等，都能得到人工智能的很大幫助。

3.環(huán)境新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。二氧化碳和污水處理的研究也能應(yīng)用人工智能。一種低成本的廢水處理方法是利用二氧化碳殺死廢水中的病毒和細菌（包括大腸桿菌），也給溫室氣體二氧化碳找到出路，2019年3月27日《自然》雜志發(fā)表了這項突破性研究成果。

以上僅是產(chǎn)業(yè)革命的主要方面。人工智能的利用只有沿著這個方向發(fā)展，才能走上真正對人類有益、可持續(xù)發(fā)展的軌道。中國的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)充分利用人工智能，但要避免“橫向轉(zhuǎn)移”，即從低端制造業(yè)轉(zhuǎn)移到低端服務(wù)業(yè)，不要制造一種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)“升級”的表象。

五、大數(shù)據(jù)與云計算的利弊和前景分析

正像人們過去認識不到“綠水青山就是金山銀山”一樣，更沒有意識到萬物的數(shù)據(jù)是一種對企業(yè)、經(jīng)濟和社會十分有價值的資源，它是新一輪技術(shù)科學的支柱之一。

（一）大數(shù)據(jù)與云計算的發(fā)展

大數(shù)據(jù)是一個多元素構(gòu)成的復雜巨系統(tǒng)。對于大數(shù)據(jù)來說“網(wǎng)絡(luò)即計算機”，每一個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點都是一臺計算機，像云一樣分布的計算機群可以處理海量數(shù)據(jù)。正如以分布式聯(lián)結(jié)、規(guī)格遠小于要求的射電天文望遠鏡經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，拍出了“黑洞”照片的工作方式一樣。終端設(shè)備提供商、基礎(chǔ)設(shè)備提供商、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)提供商、數(shù)據(jù)服務(wù)使用者、數(shù)據(jù)服務(wù)提供商、數(shù)據(jù)服務(wù)零售商等一系列元素，共同構(gòu)建成大數(shù)據(jù)復雜巨系統(tǒng)。

從系統(tǒng)外部來講，將與云計算技術(shù)緊密結(jié)合，采用分布式架構(gòu)對海量數(shù)據(jù)隱含價值進行挖掘，建立云計算分布式數(shù)據(jù)庫存儲，依托云計算分布式處理和虛擬化技術(shù)，在云平臺上提供有彈性、可拓展的處理設(shè)備，從而以更強的處理能力在更廣的應(yīng)用范圍使數(shù)據(jù)增值。大數(shù)據(jù)也將得到人工智能“機器學習”的支持，智能數(shù)據(jù)是“聰明”的數(shù)據(jù)，使應(yīng)用可能性大大增加。

大數(shù)據(jù)正向4V發(fā)展：大量化（Volume）、多樣化（Variety）、快速化（Velocity）、準確性（Veracity）。

（二）大數(shù)據(jù)與云計算在我國發(fā)展的有利條件

首先，我國有14億人口，擁有海量數(shù)據(jù)，有發(fā)達的云計算網(wǎng)絡(luò)可以被云計算利用。

其次，大數(shù)據(jù)和人工智能正全面重塑國家經(jīng)濟和社會管理方式，我國的政治經(jīng)濟管理模式有充分利用這一技術(shù)的先天條件。在重新配置的系統(tǒng)中，政府中央調(diào)控將成為技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟增效的一個有利條件，而且大數(shù)據(jù)將彌補政府在創(chuàng)新激勵和經(jīng)濟協(xié)調(diào)中的不足。

最后，對“規(guī)劃”的觀念將賦予新的含義，這將克服市場價格機制的反應(yīng)滯后，更有利于合理分配資源。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，中國的企業(yè)和銀行運作完全有可能比西方經(jīng)濟學家所推崇的自由放任市場里的私營企業(yè)有更高的管理效率。

（三）大數(shù)據(jù)和云計算的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)和云計算有廣泛的應(yīng)用，尤其是在新領(lǐng)域。

1.大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。（1）建立社會信用體系。我國正從全社會收集信息作為建立“信用評級體系”的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，將評估公民和企業(yè)從支付誠信、是否遵守交通和環(huán)保規(guī)定，直到是否信守承諾的各種數(shù)據(jù)，將是公民和企業(yè)遵紀守法和道德標準的重要“軟約束”，使“誠信”有據(jù)可查，在這方面比歐美國家擁有更大彈性來嘗試未來技術(shù)。

（2）數(shù)據(jù)管理將成為企業(yè)的核心競爭力。當“數(shù)據(jù)資產(chǎn)是核心資產(chǎn)”的理念進入企業(yè)后，企業(yè)對于數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)將有更清晰的界定，運用數(shù)據(jù)資產(chǎn)制定的戰(zhàn)略性規(guī)劃將成為企業(yè)數(shù)據(jù)管理的核心。數(shù)據(jù)資產(chǎn)競爭力可以占到企業(yè)綜合競爭力的1/3。

（3）大數(shù)據(jù)在醫(yī)療上的應(yīng)用。個人身體數(shù)據(jù)實際是隱藏的健康寶藏。目前個人的健康數(shù)據(jù)被保存在醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫中。其實中西醫(yī)名醫(yī)早就有“最好的醫(yī)生是自己”的觀點，個人管理自己的健康數(shù)據(jù)和信息已經(jīng)接近現(xiàn)實。作為患者，可以選擇將自己的多種遺傳信息關(guān)聯(lián)起來，也可為醫(yī)療機構(gòu)的研究人員提供臨床研究數(shù)據(jù)，直至提供針對個人和小群體新藥試制的數(shù)據(jù)。還可以用虛擬環(huán)境減輕患者的疼痛，治療恐懼癥和焦慮癥。

2.云計算的應(yīng)用。我們的生活正不知不覺被“云”包圍，如云電視、云會議、政務(wù)云、警務(wù)云、百度云、京東云等。到2018年，我國云計算產(chǎn)業(yè)鏈已達到1萬億元的規(guī)模。云計算就是用小而廉的硬件，提供強大的處理功能。簡單來說，云計算把一臺計算機變成一份運算和存儲能力，只要是數(shù)量足夠多，普通的電腦也能累加成一臺超級計算機。云計算能快速處理海量數(shù)據(jù)，通過對大數(shù)據(jù)進行分析，會使得決策更為精準，釋放出更多的數(shù)據(jù)隱藏價值，作出一個個近乎神奇的預(yù)測。

（四）大數(shù)據(jù)與云計算的負面影響

大數(shù)據(jù)與云計算也有諸多負面影響，是必須重視和加以解決的。

1.造成失業(yè)。麥肯錫全球研究院最近公布的一項研究指出，最壞的估計，到2030年全球?qū)⒂屑s8億工人因數(shù)字化和自動化而失去工作。在這些失業(yè)者中，只有3.75億工人可以通過改變工作類別和學習新技能找到新的工作，所以由此可能出現(xiàn)4.25億工人失業(yè)。

2.被大公司壟斷造成貧富懸殊。大數(shù)據(jù)另一個可能的負面影響是被大公司壟斷，這不僅違背系統(tǒng)論的基本原理，而且會造成從個人到企業(yè)的弱勢群體對大數(shù)據(jù)利用不充分、不平等而阻礙經(jīng)濟發(fā)展，造成超級富豪和貧富懸殊等不公平現(xiàn)象。

3.個人隱私的泄露。個人隱私泄露是又一重大負面影響，欺詐騙財且不說，騷擾電話已成為影響各國人民正常生活的嚴重問題。據(jù)統(tǒng)計，哥倫比亞是成年人每天接到騷擾電話和垃圾短信率最高的國家，人均每天4.2次，而作者本人已達每天4次。這完全可以成立相關(guān)大數(shù)據(jù)企業(yè)與政府結(jié)合進行反制，包括電話銷號和罰款等，增加其犯罪成本。

4.利用個人隱私的泄露散布虛假信息和謠言，以至進行詐騙、黃賭毒等各種犯罪活動，將造成嚴重的社會影響。

六、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算的治理

前面已經(jīng)逐個分析了人工智能等新工程技術(shù)系統(tǒng)的利弊，興利除弊是人類福祉的基本原則，因此需要治理。至于是否“先發(fā)展后治理”，小到“共享單車”大到“水污染”，已經(jīng)給我們提供了足夠的經(jīng)驗教訓?！拔窗l(fā)展先治理”也不對，有如清朝的“禁海令”，顯然不適用于今天。“治理”要滯后于“發(fā)展”，作為系統(tǒng)調(diào)節(jié)的滯后，也是科學的。但“滯后”多少，這正是應(yīng)用四大新工程技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)解決的問題，必須用人工智能作出最“智慧”的選擇。

實際上互聯(lián)網(wǎng)最早的應(yīng)用在軍事上已有近60年，作者作為改革開放后第一批出國訪問學者在歐洲原子能聯(lián)營工作，親歷互聯(lián)網(wǎng)最早用于分享數(shù)據(jù)的民用已有40年，而人工智能的應(yīng)用研究已經(jīng)20年了，作者創(chuàng)意的“知識經(jīng)濟（智力經(jīng)濟）”也已近40年，所以把“治理”提到日程上來已時不我待。目前“治理”存在幾大問題：（1）對人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算弊病的“治”和系統(tǒng)“調(diào)理”的前瞻性理論研究嚴重缺失。（2）個人信息保護、反信息壟斷和不良應(yīng)用的法律體系遠未完善。（3）有代表性、權(quán)威性和包容性的行業(yè)協(xié)會和組織也未建立，更沒有制定準則和規(guī)范，尚無自律機制。

（一）數(shù)字秩序治理

未來幾年數(shù)據(jù)泄露事件可能成倍增長。將來每個500強企業(yè)都會面臨數(shù)據(jù)攻擊，必須設(shè)置首席信息安全官這一職位。大小企業(yè)，都需要重新審視今天的“數(shù)字安全定義”，需要從新的角度來確保自身以及客戶數(shù)據(jù)安全，在數(shù)據(jù)源頭就要有安全保障，而不僅是在數(shù)據(jù)保存的最后一個環(huán)節(jié)。

（二）云計算的治理

云計算治理和大數(shù)據(jù)是密不可分的，其數(shù)據(jù)分析需要收集大量的個人信息，這會涉及用戶隱私的侵犯。未來企業(yè)和個人把越來越多的數(shù)據(jù)放到云平臺上，必須保證用戶隱私，云計算不能成為“黑匣子”，要保持透明度。目前國內(nèi)還沒有明確的法律規(guī)定，使云服務(wù)提供商或者其他官方機構(gòu)不能查看云上的數(shù)據(jù)。應(yīng)該盡快推動這方面的立法，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露，確定云服務(wù)提供商應(yīng)該承擔怎樣的責任，數(shù)據(jù)的賠償價值又如何界定。有了統(tǒng)一云平臺標準，才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同云平臺之間遷移。從國家層面看，能否擁有自主產(chǎn)權(quán)、高性能的服務(wù)器是云安全的基礎(chǔ)。過去云計算多用于搜索服務(wù)，即使偶爾出現(xiàn)錯誤也能接受，但一些關(guān)乎國計民生的部門，就要求云計算必須高度精準，也應(yīng)立法保證。

為解決20世紀的問題，各國政府已建立了現(xiàn)有的國際合作體系和機構(gòu)。但在當今復雜、快節(jié)奏的數(shù)字世界中，這些體系無法以“云計算速度”運行，因此數(shù)字治理迫在眉睫。

（三）三元參與的治理原則

早在27年前作者任聯(lián)合國教科文組織科技部門顧問時，就提出了科技工業(yè)園區(qū)三元參與管理的理論。今天我們?nèi)孕枰獏⑴c治理原則，讓公共部門、民眾和民營企業(yè)三個系統(tǒng)的代表參與數(shù)字共同治理秩序。首先，政府應(yīng)以更加合作、更有活力和更加靈活的方式與私營部門并肩治理。其次，數(shù)字技術(shù)和平臺的客戶和用戶必須學會如何承當責任和維護自己的權(quán)利。最后，企業(yè)必須履行對所有利益攸關(guān)方而不僅僅是股東的責任[11]。

在數(shù)字秩序中，政府、企業(yè)和民眾的代表將形成平等、自治的橫向網(wǎng)絡(luò)。中央樞紐將激活這些組織，這些網(wǎng)絡(luò)的參與者將共同設(shè)計數(shù)字規(guī)范、行動規(guī)則和實施指南，政府應(yīng)給公司和公民參與數(shù)字世界治理以有力的激勵。方案的聯(lián)合設(shè)計者應(yīng)以最快的速度提出盡可能及時和可行的解決方案，并讓人自愿采用。

（四）國家和國際治理是“人類命運共同體”的任務(wù)

國家權(quán)力機構(gòu)和國際組織可通過新的法律和條例，確保數(shù)字規(guī)范在更大的系統(tǒng)中得到實施。中央樞紐或信息交換中心將協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，確保整個共同治理秩序按照開放、包容、彈性和創(chuàng)新的原則運行。

中央樞紐應(yīng)盡可能積極幫助政府、企業(yè)、用戶團體以及其他相關(guān)的國家和國際組織參與數(shù)字規(guī)范或標準的設(shè)計。最關(guān)鍵的是參與，把資源和權(quán)利賦予參與者，而不是由一個自上而下的權(quán)力機構(gòu)分配。

作為“人類命運共同體”的一個要素，世界迫切需要一個有利于人類共同利益、可行的數(shù)字治理體系。如果公共部門、私營企業(yè)和民眾的代表不盡快聯(lián)合采取行動，將可能面臨經(jīng)濟衰退、數(shù)字技術(shù)武器化、民眾的信任和安全感進一步削弱的風險。

治理的原則是：（1）系統(tǒng)化，這個“系統(tǒng)”就是“人類命運共同體”的巨系統(tǒng)。（2）惠民化，“惠民”的核心是“人類的福祉”。（3）協(xié)同化，“協(xié)同”就是不能只求某子系統(tǒng)利益和穩(wěn)定的最大化，而以人類巨系統(tǒng)的動平衡為目的。（4）人類監(jiān)管，要“以人為本”。“以人為本”就是人類是根本，有對“人工智能”的監(jiān)督權(quán)和對其利弊的判定權(quán)。（5）明確責任，要“為人民服務(wù)”。“為人民服務(wù)”就是要追究這個“服務(wù)”是否使人民滿意的責任。

七、數(shù)字城市系統(tǒng)的概念

數(shù)字城市（或稱智慧城市）系統(tǒng)是以人工智能為首的四大新工程技術(shù)綜合應(yīng)用的典型，必須以系統(tǒng)設(shè)定的目標，使城市居民有獲得感、幸福感和發(fā)展感，以系統(tǒng)論為指導進行。

作者按系統(tǒng)論對數(shù)字城市給出的定義是：“利用空間信息構(gòu)筑虛擬平臺，將包括城市以自然資源為支撐、以人文資源為風貌的基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)濟和社會等有關(guān)城市信息鏈接子系統(tǒng)集群，以大數(shù)據(jù)形式獲取并加載，在系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)下以傳感器輸送和轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，從而為政府和社會各方面提供前所未有的廣泛服務(wù)，使城市居民有獲得感、幸福感、發(fā)展感和安全感”。

（一）數(shù)字城市的基本理念

數(shù)字城市能實現(xiàn)對城市信息的綜合系統(tǒng)分析和精準有效利用，支撐城市的規(guī)劃、建設(shè)、運營、管理及應(yīng)急，有效提升政府的治理能力、服務(wù)水平和行政效率，保護自然資源，優(yōu)化配置，提高利用效率，促進城鄉(xiāng)均衡可持續(xù)發(fā)展。

數(shù)字城市中的數(shù)據(jù)一般包含五種類型：屬性表格數(shù)據(jù)、二維矢量圖形數(shù)據(jù)、城市三維圖形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)。

數(shù)字城市的基礎(chǔ)是地理空間數(shù)據(jù)，利用二維數(shù)據(jù)可實現(xiàn)現(xiàn)實城市可視化，三維建模的虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以逼真地模擬未來城市。“可視”將成為城市規(guī)劃的科學性評價的依據(jù)，而不是專家根據(jù)一己知識的評議。

數(shù)據(jù)共享是數(shù)字城市建設(shè)需要解決的核心問題，除了政策制定和行政協(xié)調(diào)問題外，技術(shù)上仍有大量問題。數(shù)據(jù)共享有多種方法，其中最基本的方法是通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，不同的部門分別建立不同的“系統(tǒng)”，當某系統(tǒng)要進行數(shù)據(jù)集成或綜合利用時，先將數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)為本“系統(tǒng)”的內(nèi)部數(shù)據(jù)格式才能高效利用。

數(shù)字城市或智慧城市的建設(shè)要在這些基本條件逐漸具備的條件下與時俱進、量力而行，要有“工程”和“規(guī)劃”，要未雨綢繆。進行試點是需要的，對于新城的提前規(guī)劃更是必要的。但是，任何實驗規(guī)劃和工程都是為了“人民美好生活”，既不能小富即安，也不能過于超前，使人民有實實在在的“更多獲得感”，要以“實踐是檢驗真理的唯一標準”來衡量。

數(shù)字城市的另一個問題是不同系統(tǒng)的鏈接，將來有很多系統(tǒng)，要以網(wǎng)站形式鏈接起來?！皵?shù)字城市”涉及許多新技術(shù)，特別是互操作技術(shù)。

數(shù)字城市第三個問題，即最重要的問題是“實驗平臺”。這個實驗城市必須達到如下條件才能使投入的成本獲得效益，或者說這個城市買得起并能真正享受“昂貴的數(shù)字服務(wù)”。

（二）建設(shè)數(shù)字城市的條件

數(shù)字城市是現(xiàn)代化的城市，這樣城市的建設(shè)需要現(xiàn)代化的基本條件，尚不具備條件的小城市就不能急于求成，陷入數(shù)字城市和機器人的誤區(qū)。

1.城市的GDP是經(jīng)濟基礎(chǔ)。2018年深圳GDP為2.42萬億元，超過了香港，具備這一條件。國際上評出的智慧城市前三名——紐約、倫敦和巴黎都具備這一條件，香港列第九位。

2.人力資本，包括大學、科研機構(gòu)、大公司總部和博物館、影劇院等文化資源。在這方面?zhèn)惗鼐拥谝晃?，巴黎次之。香港在科技方面名列前茅?/p>

3.社會凝聚力，包括貧困率低和犯罪率低，衛(wèi)生、教育和公共福利水平高。在這方面赫爾辛基居世界第一。我國大陸城市在這方面應(yīng)得分很高，是建設(shè)智慧城市的重要基礎(chǔ)。

4.自然環(huán)境，主要指城市系統(tǒng)邊界內(nèi)自然生態(tài)系統(tǒng)對城市可持續(xù)發(fā)展的支撐力，包括低污染排放和自然資源的再利用。自然生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱的冰島首都雷克雅未克在這方面居世界第一，說明自然條件差也可以建設(shè)數(shù)字城市。

5.基礎(chǔ)實施的完善程度，包括交通運輸、供水、供電和供熱系統(tǒng)等。

6.公共治理能力和規(guī)劃執(zhí)行能力。在這方面墨爾本名列前茅，我國城市在這方面也是強項。

7.國際影響力，包括外國人旅游的人數(shù)，大規(guī)模國際會議、展覽和重要國際組織總部的數(shù)量和重要性。

8.城市本身就是一個復雜巨系統(tǒng)，而數(shù)字城市的建設(shè)就是要把以人工智能為首的新工程技術(shù)系統(tǒng)適時、適地、適度地疊加于城市系統(tǒng)之上。

（三）5G是數(shù)字城市的基礎(chǔ)

5G的商用是數(shù)字城市的基礎(chǔ)。5G網(wǎng)絡(luò)是第五代移動通訊網(wǎng)絡(luò)，理論峰值傳輸速度可達10Gbit/S，較4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快百倍。有望以更快的速度、極低的延遲和更大的容量，啟動物聯(lián)網(wǎng)。云技術(shù)在5G的條件下可以變得足夠穩(wěn)定，實現(xiàn)高清視頻、虛擬現(xiàn)實、物流、遠程醫(yī)療和教育等應(yīng)用。

5G應(yīng)用再次證明以人工智能為首的四大新工程技術(shù)是一個復雜巨系統(tǒng)。海量大數(shù)據(jù)以更大的容量、更快的速度和更高的可靠性向云平臺上傳。通過人工智能使萬物互聯(lián)，把人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算的新工程技術(shù)發(fā)展到一個更有益于人類的新階段。6G將達到另一個新階段。發(fā)展是無窮的，但系統(tǒng)思維的根本規(guī)律從科學上迄今為止尚未看到改變的任何可能性。

2019年6月，工信部宣布發(fā)放5G牌照，我國將正式進入5G商用之年。2020年G20中有17國將5G商用。統(tǒng)一標準是一個系統(tǒng)的導向，從技術(shù)講5G系統(tǒng)應(yīng)該有統(tǒng)一的標準。我國已在這方面領(lǐng)先，但如外界環(huán)境不允許，不得不分別制定標準的話，中國有14億人口，占世界人口的18.5%，遠超15%的系統(tǒng)質(zhì)變臨界點，將對5G系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響，而領(lǐng)先者終將逐漸導向統(tǒng)一標準的實現(xiàn)。

同時，5G新網(wǎng)絡(luò)所必需的蜂窩基站量，我國有35萬個，美國僅3萬個；我國為19.1個/萬人，而美國僅4.7個/萬人。從對6G和量子計算等更高新技術(shù)的研究看，我國投入的年均增長率為18%，為美國的4倍；從人才看，我國每年科技專業(yè)畢業(yè)生約為165萬人，而美國僅為75萬人。當然我國在教育質(zhì)量和研發(fā)資金的使用效率方面還要迎頭趕上。

但是，對于5G的作用也不能作不科學的估價，它只是人工智能等新工程技術(shù)巨系統(tǒng)中的一個重要子系統(tǒng)。歷史證明，改變世界的從來不是一種新技術(shù)（包括核技術(shù)），而是一種新思想，一種新思維方式。

（四）數(shù)字城市建設(shè)的問題

以傳感器組成的數(shù)字世界將推動一場變革，使城市變得更高效和宜居。

除了網(wǎng)絡(luò)外，計算機服務(wù)器與存儲設(shè)備是至關(guān)重要的問題。由于數(shù)字城市涉及數(shù)據(jù)量極大的地理數(shù)據(jù)，一個大中型城市的數(shù)據(jù)達TB量級。數(shù)字城市的數(shù)據(jù)存儲應(yīng)采用多服務(wù)器，分布式管理，如何將它們有效地連接和協(xié)調(diào)管理是數(shù)字城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)。

對于今天的城市來說，真正的社會效益將來自對現(xiàn)有技術(shù)的運用，而不是采用新技術(shù)。在我國城市的共享單車熱潮后，倫敦經(jīng)濟政治學院城市研究中心的負責人菲利普·羅德提出：“倫敦到底需要多少輛無樁共享單車和多少家服務(wù)商提供？”這的確是數(shù)字城市應(yīng)預(yù)測的重要問題。

目前不僅我國，韓國、歐美和日本都利用手機信息建立個人能力、信譽評分系統(tǒng)，這對“人盡其才”是有益的，在城市中更易實行。但是如何保證個人信息不被泄露，又如何保證人的特殊能力進入評分都是問題，否則將出現(xiàn)不公正，還容易造成貧富懸殊。

同時，像目前國際上已有的數(shù)字城市一樣，我國的數(shù)字城市必須有實體經(jīng)濟。數(shù)字化和實體化不但不矛盾，而且互相促進。實體化為數(shù)字化提供更多有價值的數(shù)據(jù)，而數(shù)字化使實體化升級。要執(zhí)行《中國制造2025》，但應(yīng)該智能化。