中国工程院院士陈清泉:智能化发展要做到人文世界、物理世界和信息世界的融合

来源 | 《财经》新媒体   

2021年11月28日 15:13  

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“智能化是科技革命和产业变革的推动力,要产生智能一定要做到人文世界、物理世界和信息世界的深度融合。”11月28日,中国工程院院士、英国皇家工程院院士、世界电动汽车协会创始和轮值主席陈清泉在由《财经》杂志、财经网和《财经智库》主办的“《财经》年会2022:预测与战略”上如是表示。

中国工程院院士、英国皇家工程院院士、世界电动汽车协会创始和轮值主席陈清泉

陈清泉提出智能化可以助推科技革命和产业革命,智能系统可以把原来要废弃的能源转化为有用的能源,在能源和消费能源当中促进碳中和。进一步讲到智能制造,它是新一代的信息技术和先进数字技术的结合,同样通过智能系统,可以做到智能制造并在智能制造的产业链中降低能源强度,降低排放强度,促进碳中和。

在现实世界中,仅仅依靠技术是不能够解决复杂的问题和新的挑战的,陈清泉提出的四网四流融合能全方位、全力推动数字经济,并且推动第四次工业革命到第五次工业革命的演化,而它的核心内容就是人文世界、信息世界和物理世界的深度融合。

人文网是知识来驱动的,信息网是用数据驱动的,能源网和交通网是城市主要的经济基础,而通过四网四流促进跨界融合,充分发挥数字生产力的作用,经济基础和上层建筑能够做到很好的互动,进而做好顶层设计,实现智慧城市。

以下为部分发言实录:

陈清泉:主持人,各位嘉宾,各位领导,各位朋友,我很高兴也很荣幸在财经年会跟大家交流。我交流的题目是智能化助推科技革命和产业变革,我交流的关键词就是智能化。智能化是科技革命和产业变革的推动力,怎么能够产生智能,也是今天的关键词,要产生智能一定要做到三个世界的深度融合:人文世界、物理世界和信息世界的深度融合,才能够创新驱动,习主席说发展是第一要务,创新是第一动力,人才是第一资源。

要创新要知道创新的三大要素:首先,理念。理念是创新的灵魂,创意是创新的源泉,人才是创新之本。还要有好的氛围,自由、开放、合作、包容;公平的市场竞争;完善的知识产权保护;网络和大数据的支持。

要创新,思维方法很重要,首当其冲要环形思维,易经里面一半是黑,一半是白,但是不是直线而是弯曲的,也就是说黑可以变成白,白可以变成黑,黑中有白,白中有黑;今天不仅用数学模型,也要用大数据和区块链;今天不仅分析因果关系,也要分析相关关系;还要闭环思维;循环思维。

今天我们的发展已经到了新的格局,新的阶段,所以我们要敢于进入无人区,十年磨一剑,不要老想弯道超车。能源革命要解决可持续的问题,可负担性的问题,可靠性的问题。它的解决方案就是低碳化、智能化、电气化(加上氢能化)。中国要实现能源革命比外国还要艰巨,因为第一中国的能源结构主要依靠煤炭,第二中国经济还要稳步发展,发展中需要能源,也要排放,习主席提出来2030碳达峰,2060碳中和,从碳达峰到碳中和只有30年的时间,欧盟上世纪80年代就已经达到碳达峰,美国和日本也在本世纪2007年和2008年分别达到碳达峰,而我们只有30年的时间,所以我们靠什么呢?靠创新来达到。

现在讲汽车革命。汽车革命的内涵是电动化、智能化、网联化、共享化。我们的汽车革命从上半场的电动化进入下半场的智能化、网联化、共享化。汽车革命的上半场的核心技术,主要是车体的轻量化、动力总成的一体化、电池包的安全高性能。从2015年开始我们连续六年全球电动汽车产销量第一,积累了从政策到技术、市场很多的经验。我们现在进入汽车革命的下半场,智能化、网联化、共享化,主要核心技术是汽车芯片和操作系统。最近美国和欧盟出台扶持电动汽车发展的政策和激励机制,根据2021年8月不完全统计,欧盟电动汽车的销量略微超过中国。所以未来的汽车是越来越复杂的,未来汽车所涉及的软硬件不是一个行业,不是一个企业所能做的,应该跨界融合,所以我一再强调跨界融合的重要性。以国内大循环为主,国际国内双循环相互促进,科技自立自强的同时也要加强国际合作。 面向双碳目标,加快新能源汽车发展,实现智能化、网联化赋能新能源汽车。

今天我要讲的主题是智能化,只有智能化才能有力助推科技革命和产业变革。首先,智慧能源,有了智能化我们就有智能系统,有了智能系统就可以把原来要废弃的能源转化为有用的能源,在能源和消费能源当中促进碳中和。

这个案例,通过我提出来的四网四流融合的机制,一个是耦合,一个是共享,耦合是要把电力网、天然气网和煤炭网等藕合,还要设备的共享,通过这个我们可以把没有用的变成有用,把能源流变成物质流。比如发电当中,我们有各种各样的发电,太阳能、风能、煤电等等,太阳能和风能是间歇性的,有时候很厉害,有时候没有,当有太多的太阳能和风能而电网不能接收的时候,就把本来要废弃的太阳能和风能用来制氢,需要的时候氢能跟氧气结合,通过燃料电池就可以发电 。与此同时,我可以助推碳中和,二氧化碳跟氢气结合就是合成能源(甲烷),通过四网四流可以把没有用的变成有用,同时助推碳中和。通过四网四流的机制,可以破解四大矛盾,即化石能源和可再生能源的矛盾、集中能源和分布能源的矛盾、一次能源和二次能源的矛盾、电力能源和化工能源的矛盾。

现在讲将智慧交通系统。什么是智慧交通系统呢?要通过智能化,我们可以构建低碳、安全、高效、舒适的交通系统,这里面很重要的要做到车、路、城协同,通过交通、能源、信息的融合,在交通系统当中促进碳中和。

什么是智慧城市呢?在城市里面有个智能系统,通过这个智能系统,这个城市就可以宜居宜业,居民安全健康舒适,经济与企业兴旺。通过知识图谱,降低城市的碳排放,降低能源强度,促进碳中和。

这是智慧城市里面的人文网,人文网是知识来驱动的,信息网是用数据驱动的,能源网和交通网是城市主要的经济基础,通过四网四流,经济基础和上层建筑能够做到很好的互动。

进一步讲到智能制造,智能制造就是新一代的信息技术和先进的数字技术的结合,同样通过智能系统,可以做到智能制造,并在智能制造的产业链中降低能源强度,降低排放强度,促进碳中和。智能制造的特征在于实时感知、优化决策、动态执行等三个方面。

刚才讲了最最核心的,就是怎么能够产生智能系统,一定要把人文世界、信息世界和物理世界深度融合。信息世界跟物理深度融合,我们叫数字孪生,也就是在信息世界里可以清晰看到物理世界,但是光数字孪生不够,我们不仅能够从数据变成信息、还要在人文网的帮助下从信息进一步变成知识,叫融合孪生,再进一步通过人文网的帮助,将知识变成智能,也就是知识要不断更新、自主,叫认知孪生,知识就可变成智能。这样通过我提出来的人文、信息、物理的深度融合,就可以把数据变信息,信息变知识,知识变智能。

四网四流可以助推碳中和。这是我去年牵头发表的白皮书,通过四网四流充分发挥数字生产力,它的核心内容就是人文世界、信息世界和物理世界的深度融合。融合的机理就是系统的耦合,融合的效果能够提高经济效益和环保效益。四网四流融合的哲学思想是1+1>2,上层建筑和经济基础互动。四网四流的科学思想是把能源、信息和人的行为的互动规律找出来。四网四流的工程实践是开发能源操作系统,将能源技术和信息技术结合,采用端、边、云的结构将能源体系和人工智能大数据结合。只有四网四流才能全方位全力推动数字经济,能源物联网只是把能源和信息联系起来,车联网只是把车辆、信息和能源结合,我提出来的四网四流融合才能全方位、全力推动数字经济,并且推动第四次工业革命到第五次工业革命演化。第一次工业革命是蒸汽机的发明,第二次工业革命是电力的发明,第三次工业革命是计算机的发明,第四次工业革命是人工智能,但是光靠人工智能不够。所以我们从第四次工业革命走向第五次工业革命演化。第五次工业革命的特点从原来的人工智能加上人文,加上环境。与此同时欧盟提出来欧盟工业5.0,它是在德国工业4.0的基础上,也就是以人为本,可持续,高韧性。日本提出日本社会5.0,它也是以人为本。

结束语,在上世纪,我们专注于物理世界的进步,本世纪初,我们专注于网络信息的发展和数字化的发展,网络信息提高了我们的生产力,改变了我们的生产关系。但我们应该进一步颠覆性辩证思维,将物理世界、信息世界和人文世界深度融合,将信息转化为知识,知识转化为智能,解决复杂的问题。在现实世界中,仅仅依靠技术是不能够解决复杂的问题和迎接新的挑战的,必须将物理世界、信息世界和人文世界深度融合。

我们要有六个眼睛,第一,往前看、前瞻性。第二,往后看、吸取历史教训。第三,往上看、综合的思维。第四往下看,可以落地。第五,往右看、看欧洲跟美国。第六,往左看、看看日本和韩国。全方位无处不晓,无所不知。我们需要激情(Inspiration)、想象力(Imagination)、创新(Innovation)、集成(Integration)、实现(Implementation)、投资(Investment)。  六个I (eyes)

主持人(袁雪):非常感谢陈院士富有激情的演讲,您一直讲人文世界的融合,这个人文世界到底该怎么理解?它更多建立在人的思维或者知识上,还是更多关注人的福祉? 

陈清泉:简单说人文世界代表先进的思想,先进的经验,先进的政策,先进的法规,一句话,它是人的智慧,是知识驱动的。为什么要人文网呢?没有人文网光靠技术是不能解决复杂问题、迎接新的挑战的。举个例子,能源革命的铁三角矛盾,能源革命当中,我们一方面要低碳,一方面又要经济,又要安全,这个铁三角矛盾,光有技术是不行的,要加人文网的协调。我们现在实现双碳目标,有的地方靠技术一刀切也不行的,要人文网的协调。所以四网四流融合,我们一定要跨界融合,做好顶层设计,这也是中国目前的一些弱点,很多部门都各自为政,不能跨接融合,没有能够很好的顶层设计。通过四网四流促进跨界融合,促进做好顶层设计,充分发挥数字生产力的作用。   

主持人(袁雪):非常感谢陈院士。陈院士提出了一个非常前瞻性的观点,就是要进行人文世界、物理世界和信息世界的融合,这对于当今世界的发展还是很有借鉴价值的。