淺談新工業革命背景下的信息革命

胡湉悅

一、工業革命的歷史沿革

工業革命伴隨著人類近代史的發展，每次工業革命都帶來了社會生產力水平的巨大提升[1]，使社會面貌發生了質的飛躍。但真正的經濟增長，不是表現在GDP上，而是體現在新技術、新產業方面。第一次工業革命，人類發明了蒸汽機，掌握了將熱能轉化為機械能的技術，進入了蒸汽時代。第二次工業革命是電氣的革命，人類掌握了產生和傳輸電力的技術，時至今日，電力依然是我們最方便、最安全且較為環保的能源，我們仍享受著電氣革命的紅利。第三次革命本質上是前兩次的升華：一方面，當人類的生產力水平已經到達一個較高的水平，科學理論和工業基礎已較為完備，但仍然不能很好地掌握可控核技術，特別是核聚變技術，這制約了生產力的進一步發展；另一方面，計算機和互聯網技術，極大地提高了社會生產整體效率，使商業和工業更為緊密地結合在一起，極大地解放了社會生產力。

通過認真歸納和總結每一次工業革命規律，發現三次工業革命基本都圍繞著能源革命和信息革命開展，都是在一個或幾個領域有了重大突破，帶動其他領域共同進步，從而實現人類社會的大發展。當今社會處于第三次工業革命的收官和第四次工業革命的開端，是承前啟后的時代，每個國家在這個歷史變革時代都會異常敏感和亢奮，爭先恐后地投入第四次工業革命的浪潮中，成為新時代的弄潮兒。

二、第四次工業革命中信息革命的發展方向

眾所周知，現代電子技術的根本在于半導體材料和集成電路，摩爾定律是由戈登?摩爾(Gordon Moore)在搜集1959—1965年集成電路上晶體管數量的數據基礎上，于1965年4月提出的[2]。這在整個信息技術行業有積極和重要的指導地位。但是，隨著摩爾定律問世四十周年，摩爾定律逐漸失效，并即將崩潰，以硅材料為基礎的電子技術面臨著前所未有的危機。在可預見的將來，如果沒有革命性的新工藝誕生，計算機和互聯網技術將會停滯不前，這必定會使現有的信息發展時代進入瓶頸期，限制人類社會生產力的進一步發展，使全人類陷入焦慮之中。應對目前的困難處境，全球通識的解決辦法有兩種：一是尋求替換硅的新材料，如石墨烯；另一種是提升現有的信息處理技術利用率，進行內部挖潛，在硬件信息處理能力沒有進步的環境下，在軟件上提高信息處理的效率和算法。如今，新材料的進展緩慢，舉步維艱，而在軟件運用方面則呈現了一片欣欣向榮的態勢。

種種跡象表明，人類經過200多年的工業社會后，正在開始向一個新的文明——信息社會過渡。在信息社會，將爆發一場對整個人類影響十分巨大的信息革命，信息革命的重點是智能技術使智力物質化，成為直接生產力。

(一)人工智能

1956年，達特茅斯會議討論的主題是“用機器來模仿人類學習以及其他方面的智能”，并將會議的內容命名為“人工智能”。人工智能的發展大致經歷了三個階段：20世紀70年代前，只具備邏輯推理能力；20世紀70至90年代，人們開始研究機器學習，但人們發現，這樣的系統只能將人類已有知識和經驗進行匯總，是一臺自動執行數據庫的設備，并不能真正取代人類的工作，無法與人工智能的理念相契合；從2000年至今，伴隨著計算機技術的發展和各種算法的提出，人工智能達到了“深度學習技術”這一新高度，能夠通過大量數據分析和計算自動學習，實現真正的智能化，甚至在需要極度復雜的邏輯思維領域中超過了人類的水平。例如：在2016年和2017年，AlphaGo與中韓頂尖圍棋選手李世石和柯潔人機大戰中以大比分勝出，這說明人工智能在某些方面已經與人類水平接近或超過人類目前的水平。

(二)大數據

大數據(big data)與人工智能的理念早早提出不同，它的提出只有10年的歷史，但是相比較人工智能，大數據在現有產業中的應用更加廣泛，影響較為深遠。精準農業需要大數據的支持，定時、定量、定位監測農作物的生長情況。例如：現代發展的光譜學技術，可以短時間分析當前土壤的養分和水分含量，結合不同農作物對土壤的要求精準施肥，在保證農作物最優的生長環境情況下節約肥料，降低耕種成本。同時，結合互聯網大數據，實時監測病蟲災害的蔓延情況，制定合理的防控措施。在物流行業，大數據也發揮了巨大的作用，最重要的應用就是“路由規劃”，運用大數據，描繪出物流地圖，結合片區內消費者的購物愛好，統一提前完成物流配置，降低物流成本并提高時效性。這種人類與技術相融合構成統一體，實現人機合一的狀態，促進了第四次工業革命的綠色化、智能化。若沒有大數據，智能化就只能是紙上談兵。同時，傳統制造業實現了規模定制生產方式轉型需要依靠大數據，國家治理現代化水平提高也要科學運用大數據，要構建以數據為關鍵要素的數字經濟，建立健全大數據輔助科學決策，實現政府決策科學化[3]。

(三)云計算

云計算這個概念的提出已有10年的歷史，十年間云計算取得了飛速的發展與翻天覆地的變化。對于云計算的描述，有一種“水龍頭”的觀點，即我們需要喝水，只需打開水龍頭，水自動流出，付水費，買自來水即可，而不需要自己建水站，維護管路等。同理，云計算也是一樣，用戶不需要關注具體的計算機硬件，只需要結合自己的需求選擇云服務提供商，便可隨時隨地通過個人終端來管理和控制自己的資源。在我國率先開展的移動支付就是云計算的一種表現形式。當前，中國的云支付已經廣泛開展，并進入黃金時期，任何零售終端在有網絡接入的條件下幾乎都可以進行移動支付，這直接改變了人們的購物模式。

值得一提的是，雖然云計算的發展如火如荼，我們也正在享受云計算帶來的福利，但結合目前的發展狀況，我們只是邁出了試探性的第一步，并未進入云計算時代。這好比人類很早就發明了發電機，但只有發電站具有一定數量、一定規模的電網，只有當連入電網足夠多的用電器時，人類才算是真正進入電氣時代。云計算是未來的重要發展方向之一，還需發展云基礎設施，創建云上平臺，開發云上軟件，提供云上一體化解決方案，不難看出，這是一條漫長的改革之路。

(四)物聯網

早在2000年物聯網這個概念就已經被提出，但由于互聯網發展的瓶頸，物聯網發展較為緩慢。物聯網本質上是互聯網的一個延伸，是嵌入式系統和傳感器的配套，是計算機發展的高階形態。現行的標準物聯網系統可分為四個維度，即感知識別維度，網絡構建維度，管理服務維度和綜合應用維度，四者層層遞進。物聯網是以“物”為中心的，其服務于各種應用軟件，最貼近普通人的生活。如智能家居，它是物聯網發展的一個具體應用，只需要一個平臺就可監測和控制家庭內電器的一切情況。

目前物聯網發展還處于孤島階段，僅在小范圍、小領域應用，并未形成互聯網式的全覆蓋，因此，向民用領域發展是今后明確的發展道路。例如：目前國內外打造的依托“智慧城市”的理念而開展的基礎設施建設。物聯網迅速發展，必將會實現基本公共服務的均等化，人們生活也更加便利，同時傳統文化也可以通過物聯網等信息平臺進行擴散，實現真正的傳承與保護。

三、第四次工業革命的社會意義

新世紀以來興起的“第四次工業革命”的顯著特點是：“同過去相比，互聯網變得無所不在，移動性大幅提高；傳感器變得體積小、性能強大、成本更低，人工智能和機器學習也嶄露鋒芒。”[4]與此同時，物聯網也將各個組成部分有機聯系起來，將更多的勞動者從低生產力中解放出來，由體力勞動逐漸轉變為腦力勞動，工作性質從簡單轉向解決多樣化問題，為勞動者自身發展及自我價值實現提供了更便利的條件[5]。

第四次工業革命在科技迅速發展的前提下，也更強調綠色與智能。面對全球性的生態危機，我們通過工業4.0連接生態合作伙伴，使生態系統中各個組成部分發揮自己的最大作用。在制造業方面，提高生產效率，降低制造成本，轉變經濟發展方式，實現綠色經濟。在此基礎上，自然資源得到了合理的利用，自然環境得到了改善，第四次工業革命帶領我們走向了可持續發展的綠色智能化道路。在世界可持續發展的智能化道路中，生態、綠色、環保等多元化趨勢使世界達到人與自然和諧相處的目標，滿足城市人們對于田園生活的向往。世界也逐漸呈現出一種“和合共生”的姿態。進入全球化時代的今天，“第四次工業革命”也為中國特色社會主義的發展提供了前所未有的機遇與挑戰。我國正在積極努力地實施創新驅動發展戰略和網絡強國戰略。習近平總書記說過：“體現一個國家綜合實力最核心的、最高層的，還是文化軟實力，這事關一個民族精神的凝聚。”世界工業化三百多年的歷史也足以證明文化對于工業革命的決定性影響，工業文化在工業化進程中的衍生發展與升華必將在未來的革命中發揮著越來越重要的作用。

通過物聯網進行資料的收集，并將海量的數據發送給云平臺，用龐大的數據庫進行分析，最后通過高層次的人工智能進行處理與反饋。這一過程將會為我們生活及生產提供更大的便利，將成為我國科技創新、提高國家軟實力的必經之路，這必將是第四次工業革命今后的發展方向。