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        2016年9月,走向智能论坛面向海内外读者正式推出国内第一本研究智能科技成果、预测新工业革命趋势、探讨智能社会基本原理的未来学著作--《三体智能革命》(机械工业出版社出版),代表中国学术界和产业界,对智能制造、工业4.0、人工智能、虚拟现实、互联网+ 、物联网、CPS、大数据、认知科技等前沿现象所代表的智能科技创新浪潮与新工业革命的特征原理、内在规律以及发展趋势作出系统梳理与回答。
本公众号将连续刊发《三体智能革命》副主编赵敏先生解读《三体智能革命》原创概念“数字虚体”的系列文章,分为:
上篇:数字虚体 引领新一轮科技革命
中篇:数字虚体 深度掌控物理世界
下篇:数字虚体 推动软件定义世界
敬请关注九月上市的《三体智能革命》。

数字虚体:引领新一轮科技革命

——《三体智能革命》原创概念“数字虚体”解读之一

关于不同类型的世界的划分,论述不同,见解各异。早期有卡尔·波普尔经典的“老三个世界(物理世界、精神世界、客观知识世界)”之说,近期有世界经济论坛创始人克劳斯·施瓦布的“新三个世界(物理世界、生物世界、数字世界)”之说,以及中科院自动化所王飞跃研究员提出的“平行世界(物理世界、心理世界、人工世界)”之说。在近期面市的探讨智能科技与新工业革命核心原理的新著《三体智能革命》(胡虎、赵敏、宁振波等著)中,作者们经过长期的研究,提出了全新的“三体世界(物理实体、意识人体、数字虚体)”的独立见解。
数字虚体是一种用来驱动软硬件设备的高级数理逻辑系统,它能帮助操作者控制、执行、复制或创建各种应用,也可以自我优化和自主发展,最终演化出自我意识,有了自己的数字语言、自己的数字思维、自己的数字化演进规律,与人协作或平行于人类发展。数字虚体也可以简称为“数体”。
一、万物演化,界分三体
世间万物,有序演进。时空不同,规律相同。
很多的科学家和学者都在以不同的角度与观点来研究和诠释万物演进的规律。如上所述,若干学者都已经或正在试图用“三个世界”的观点来观察和解释今天智能化的发展趋势,但是根据笔者的长期观察,“三个世界”这个已经被广泛使用的术语,已经无法更准确地解读今天的技术发展趋势,有必要找到一组新的术语,能够继承三个世界的精髓,能够容纳下更多的技术内涵,同时还能够与事物的发展规律相吻合。因此,《三体智能革命》的作者把研究的目光放在了“体”上。
按照出现的时间顺序,作者把世界分为三类“体”:
第一体:物理实体,由自然界物质以及人类所创造的各种实体设备(哑设备)、人造材料所构成的物质与材料世界。物理实体伴随宇宙诞生而存在,迄今已经有约138亿年历史。
第二体:意识人体,人是地球上所有生物体的杰出代表,构成了社会的基本要素。人体具有自身的智能反应与智慧的意识活动。意识人体的杰出代表——智人在10万年前走出非洲。
第三体:数字虚体,存在于电脑和网络设备之中的是一种用来驱动软硬件设备的高级数理逻辑系统,基于电脑而实现,源于软件而发展,载于网络而增强,由于知识而智能。数字虚体大约在60多年前伴随电脑出现而形成。
三体顺序的排列,既符合时序和事物发展的客观规律,也在内涵上更加丰富和全面,它形成了对波普尔经典的“老三个世界”理论的某种替代,和对施瓦布的“新三个世界”、王飞跃的“平行世界”理论的补充与发展,可以更准确、全面地诠释客观世界的发展规律。
用“体”而不是用“世界”,能更好地概括客观现实世界中的诸多要素,并更准确地描述智能的缘起、发展现状和未来。“世界”一词,在空间上限定性更大一些,会因为思维定势而让人囿于某种想象;而“体”一词,则在空间尺度上可大可小,而且更重要的是,“体”在语义上比较容易在“主体”和“客体”之间转换,而“世界”一词则不易做到。
在对应分类上,每个词汇都是因果相生、虚实结合,词汇之间做到了彼此对应。例如,物理实体一词,其中“物理”原意指自然规律或研究自然规律的物理学科,“实体”则强调其形态是占时空、有质量的;意识人体一词中的“意识”指人脑对大脑内外表象的觉察,是心理活动,而“人体”则是一种实实在在的生物实体;数字虚体一词,其中“数字”是以二进制数字构成的纯数理逻辑,“虚体”则与实体对应,是一种在数字空间中对实际事物形态进行数字化镜像的映射体(数字孪生)。三体术语之间的内涵与对应关系如表1所示。

数字虚体的面世,某种程度上,改变了我们原本生存的二元世界的原貌,迅速地引领了科技革命的发生与发展,极大地推动了第三次工业革命的形成与深入。
二、数体崛起,无限膨胀
对于第一体、第二体,大家都身在其中,可谓熟悉至极,不再赘述。作为后起之秀的第三体——数字虚体,近年来飞速崛起,正在迅速地膨胀、互联和聚合。
大家知道,只要你使用计算机,就必须与计算机上的软件打交道。计算机硬件(以芯片为代表),是构成赛博空间的物理介质,通过科学效应(如电场、磁场、电磁场)而实现了其底层功能,支撑了赛博空间的存在。运行在其中的软件,则是调用计算机硬件的底层功能的指令序列和数据的集合。每当我们登录计算机之后,在屏幕上就会为我们打开一个虚拟的、可以无限延伸的赛博空间。如果我们忽略(或省略)底层的电磁效应和物理介质,那么,赛博空间就简化为我们每天都打交道的数字空间。有芯片,就必有数字空间。
人们在过去的60多年里,创造和使用了无数的、大大小小数字空间。它们彼此分立,互不归属,形态各异,形成了无数的数字化孤岛,包含了大量的信息碎片。
在这些数字空间中,人们可以用软件创造、编辑、合并、删除、放大、缩小、叠加、存储任何形态的数字化形体(模型),如数字化的曲轴、齿轮、箱体、燃油、飞行器、道路、树木、建筑、乃至人体等,以及定义和描述这些数字化形体的运动学和动力学状态。这样的操作,在尺度上由小到大,在结构上由简单到复杂,在层级上由部件到整机,在状态上由静止到运动,在功能上由机械到生物,在仿真上由数字到数字物理一体化,在节点上由单机到网络,等等。数字空间的深度、广度、聚合度、耦合度、集成度等都在扩展。
借助计算机上的数字空间和运行在其中的数字虚体,过去人类能做的事情,很多都可以在计算机上做了,很多过去人类只能想一想但是无法去实现的事情,现在也可以在计算机上实现了。几十年来,软件定义机器、软件定义过程、软件定义世界,得到了完美的诠释与实践。
十几年来,在飞速发展的互联网特别是移动互联网的打通与“融合”下,数字空间的数量正在大大减少,而体量正在大大增加,运行在其中的数字虚体愈来愈强大。未来的数字虚体世界,就是要借助互联网,把所有的数字化孤岛、信息碎片都联接起来,形成一个完整的、无限的、人类(和/或数字智能体)可以任意编辑操作的数字世界,乃至是数字宇宙,让数字虚体健康卓越地繁衍、成长与发展壮大
三、打破时空,数体永生
数字空间的崛起,取决于计算机软硬件技术的发展,取决于互联网带宽的提升,取决于知识的泛在,取决于使用人群的价值倾向等等,但是,其崛起与传统的资源(如人、财、物)的限制关系正在逐步变弱,特别是与千百年来最大的传统资源限制——土地、海洋、天空的限制,已经是毫不相关,没有什么东西能够阻挡数字空间的延伸与前进。不仅如此,数字空间中的软件的还可以为这一切传统的资源来代言,这正是为什么互联网具有荡平时空障碍的巨大威力,轻易就把过去潜藏在深山老林、边远地区、街巷市井中的难以发现、无人问津的很多宝贵资源,源源不断推送到了世人的面前。
不仅在资源的联接上所向披靡,在对第一体、第二体的数字化定义、描述与记录上,数字虚体具有无可比拟的优势。笔者认为,这个数字世界是全息的,可以完整地映射物理实体世界,可以完整地记录意识人体世界中的性格、思维、习惯、生活中的一切一切。所有的系统或应用软件、固件等,所有的微信类社交等,所有的“网红”、网店、网络XX等,所有的数字照片、视频等,所有的棋牌类的博弈招数等,所有的产品/过程/工业大数据等……,能够被数字化的一切事物,都运行、活跃、生存在数字虚体之中,形成数字孪生(DT
即使想在数体空间中重塑一个“你自己”,也并非难事:让所有记载着与“你自己”有关的信息知识的数据,逐渐地汇聚在“你自己”的数字虚体身上,使其像你一样成长,如你一般生活,随你一起工作,伴你一起变老。而数字虚体世界的这个“你自己”的“身体”,也会准确的映射出你的身体状况,毫无偏差。即使当你的物理身体死亡了,你的数字虚体依然存活,甚至还会不断地有与你相关的信息进入数字虚体世界,充实到你的虚体之中,让数字虚体中的你继续生活,继续成长,继续与你的亲朋好友保持顺畅的交流。人类千万年不断追求的长生梦,也许会以这种虚拟的方式得到实现。
数字虚体世界中的0/1空间,是人类的伟大发明,是延伸了第二体生物智能、改造未来的第一体实体智能的人造数字宇宙。它无边无界,无形无态,无限延伸,无穷无尽,但是,第一体、第二体世界却可以在其中有形有态,有痕有迹,有褒有贬,有情有义。第三体充分展示、映射第一体和第二体;归属于第二体的人类可以藉由第三体,对第一体进行更好的驾驭和掌控,打造更好的第三体,同时也更好地认识、继承和捍卫第二体本身。无论是哪一体,都将因为数字虚体的出现以及三体之间的彼此相互作用、借鉴与融合而变得更加美好。
四、无数体,不智能
智能化是一个人造系统逐渐具有人造智能的过程。智能化的最终结果,有可能让数字虚体完全摆脱人类的思维意识模式,获得平行于人类意识而独立发展的机会。
从早先是“哑系统”的非智能化人造系统,发展到具有人造智能的智能化系统,即将出版的专著《三体智能革命》认为有以下三个进化路径:
第一进化路径:数字化移民,在物理设备中嵌入数字化计算内核。
数字化一切可以数字化的事物。凡是能嵌入计算内核的物理设备,都会形成赛博系统,变身成为数字化移民。目前数字化移民正在以前所未有的速度激增。
第二进化路径:网络化联接,形成广域比特化数据通道。
网联一切可以联接的事物。唯有互联,赛博系统才能发展成为赛博物理系统(CPS),唯有互联,才能打通比特化数据流通道,搭载数据、信息与知识,实现计算、控制和决策。万物互联,既是智能化的路径,也是智能化的结果。
第三进化路径:主体认知化,形成三体大知识交互能力。
一个仅仅拥有嵌入式芯片的人造系统还谈不上智能物,顶多就是一个可以进行远程联网控制的物件而已。而一旦这个人工系统嵌入了数字虚体智能,那么它就被“赋予”了认知的主体性,必然是一个崭新的智能控制设备。这样的设备将通过各种联网(互联网、物联网乃至未来的体联网、脑联网等等)自由地调取整个人类意识空间、数体空间的大知识和“云智能”。未来,三体都将产生知识,从而形成大知识的时代。泛在的大知识如同水、燃气和电一样,将成为人类、数字体乃至智能物三类智能主体共存的世界运行的基本要素。
无数体,不智能。以软件为代表的电脑智能一直是人脑意识和认知能力在数字空间的延伸与发展。伴随着数字空间的膨胀和智能技术的演进,数字虚体不仅可以实现状态感知、实时分析、自主决策、精准执行,甚至也开始了自我学习提升,并且向着更加智能化的数字虚体智能演进:未来数字虚体中会有自己的运行法则和发展规律,甚至可以形成独立自我意识,乃至出现数字人格,完整、完美地形成了数体智能,成为平行于人类智能的新智能主体。
五、小结
数字虚体的出现与崛起,引领了近几十年科技革命的发展,并且为以智能化为标识的科技革命和未来的新工业革命打下了坚实的基础。
数字虚体的概念成功提炼是《三体智能革命》作者群体的独创成果。这个重要概念将从学术和技术上为智能制造、CPS、互联网+、软件定义世界等业界命题给出详实的答案。
数字虚体世界中的0/1空间,是人类的伟大发明,是延伸了第二体生物智能、改造未来的第一体实体智能的人造数字宇宙。三体交汇,构成了三体化一、多元生长的“三体世界”。
三体基本概念是对新老三个世界的概念的继承与发展,在对全社会的方方面面走向智能化的现象,具有较为全面和系统的解释。根据三体基本概念而构建的三体智能模型,更是凸显了《三体智能革命》一书的独特学术观点。
作者简介
赵敏:中国发明协会常务理事,发明方法研究分会会长,英诺维盛公司总经理。国内著名创新方法专家、两化融合/智能制造专家。高级工程师。34年来一直致力于企业如何实现创新、转型的研究与实践,对TRIZ发明方法学、CAI、PLM、KE/KM、精益研发、智能制造、工业4.0等企业技术创新、管理创新和企业信息化专题有着深入的研究和独到的见解,在国内外媒体和国际国内学术会议发表文章和论文百余篇,为企业解决众多技术难题。著有《创新的方法》、《TRIZ入门及实践》、《知识工程与创新》、《TRIZ进阶及实战》、《三体智能革命》等专著、合著。
声  明
 本文部分摘编自即将出版的新书《三体智能革命》(胡虎、赵敏、宁振波、郭朝晖、陈志成、朱铎先、颜强、张驰、苏明灯著),作者赵敏,由原作者享有著作权。本文授权《走向智能论坛》微信原创首发。欢迎原文原版转载,并注明原作者姓名以及“来源:《走向智能论坛》微信订阅号”。

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机械工业出版社
ISBN: 
9787111544326
出版日期:
2016年9月
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图书关键词
新工业革命,人造智能,三体,智能化,数体,大知识,互联网+,智能社会,智能制造
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作   者
主  编:胡虎

《人民邮电》报社要闻部副主任,工业4.0北京研究会秘书长,工信、智能化转型领域产业和政策专家
副主编:赵敏
中国发明协会发明方法研究分会会长,两化融合、智能制造与创新方法论专家
编委:宁振波
中航工业集团信息技术中心首席顾问,航空与国防领域信息化、智能制造专家
编委:郭朝晖
宝钢中央研究院首席研究员、教授级高工,冶金自动化、智能制造专家
编委:陈志成
计算机、大数据领域专家,人工智能创业家,北京格分维科技有限公司总经理
编委:朱铎先
智能工厂领域专家、学者型企业家、北京兰光创新科技有限公司总经理
编委 :颜强 
企业架构咨询师、软件架构实战专家
编委 :张驰
工业设计专家、创新型企业家、大驰工业设计创始人、德国BHA建筑设计董事
编委:苏明灯
信息化专家、TMT领域创业者、北京合众联恒科技有限公司总经理,兼本书品牌推广负责人
简要目录

序     走向智能时代
前言  怎样为我们的时代命名
第一章.....................三体智能
第二章.....................电脑崛起
第三章.....................数字移民
第四章.....................数据淘金
第五章.....................机器革命
第六章.....................赛博统军
第七章.....................互联创新
第八章.....................设计未来  
第九章.....................智能溯源
第十章....眺望智能社会的黎明
..与这些人一起,倾听时代的跫音
侧记.......从组织到自组织

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