2月18日,科創中國數字經濟技術創新峰會在上海召開,會上中國科學院院士褚君浩發表了主體演講,以下為演講內容: 今天在科創中國數字經濟技術創新峰會上分享《智能時代背景下的數字經濟技術》。 第一個問題先講一下智能時代大趨勢。實際上我們有幾次工業革命,第一次就是蒸汽機,先有一個蒸汽機,瓦特把這個改成飛輪,改成輪子轉動,后來就工業革命了,從牛車、馬車到火車,輪船,蒸汽機,第一次工業革命是機械化革命。 第二次工業革命是電氣化,就是中學里面我們學的電磁學的規律,然后有了發電機,有了電動機,生產率大幅度提升。那么這兩次工業革命各有不同,第一次工業革命是先有技術,再改進技術,改進蒸汽機,科學在里面起了作用。從技術到科學到技術往返。第二次工業革命完全是實驗室出來的,就是法拉第電磁感應、電磁學的規律,然后有電動機、發動機。所以它完全是從科學再到技術的不斷提升。但是兩次工業革命共同點就是科學與技術交叉推動進行。 第三次工業革命,就是信息化,這就是我們現在電子技術、微電子技術、原子能技術、光學技術等等的發展。第一次機械化,第二次電氣化,第三次信息化。
這一次工業革命也是科學技術交叉推動,因為有了量子力學,所以有固體能帶理論。所以有半導體技術,所以有集成電路,手機相機等等所有的一切。最大的根源就是量子力學。后面又有通訊,計算機等等。所以這些都是科學與技術交叉推動,來推動我們第三次工業革命。 如果說第四次工業革命是什么呢?就是智能化,把智慧融入到一個物理實體系統里面,把數字融合到實體的產業發展里面去。智能時代的最核心的,就是智能化的系統。智能化的系統,你看我們上面那個守球門的機器人,它就是一個智能化的系統,它可以看得見球,它可以分析這個球到哪里去,第三個它把球攔住。 所以這一個系統很簡單的就是一個智能化的系統。三大要素,第一,動態感知,動態看到這個球。第二,智慧識別,它要看球到哪里去。第三計時反應,把這個球接住。最近出來的聊天機器人ChatGPT也是這個系統,你提幾個主題詞,它能分析出來,和給你對話。這樣一個智能化的系統,動態靠傳感器,智慧設備靠大數據,物理模型算法,自動反應靠控制,后面一些信息化的基礎都是要的。 現在的ChatGPT我也試了一下,比如讓它寫一篇文章,它寫得頭頭是道。再比如,我讓它寫一下褚君浩在半導體領域的貢獻,它寫的文章就經不起推敲,因為它數據采集到2022年,數據有限,新的東西還不知道。
但是它又有一個厲害之處:可以能理解上下文,能連貫進行,并且有連貫對話的能力和上下文理解的能力,這就非常厲害。當然它有一些問題,比如知識產權問題、技術性的問題等。 我們今天的互聯網、物聯網、光通訊、5G、6G。如何實現數字化,為什么要實現數字化呢?它重要性是什么?根本原因是只有數字化才能定量化,才能精準化,才能規律化,才能智能化,所以我們有人工智能,有智慧城市。 現在智能的技術趨勢大概有五個方面:一是智能化分布式的能源系統,低碳技術,能源互聯網。二是智能化復雜體系, 人工智能、智慧城市,包括現在的ChatGPT ;三是智能化的制作技術,先進材料、極端制造;四是智能化診斷、修復技術、智慧醫療;五是智能化升級傳統工業;這都是數字化推動數字經濟。
第二個問題,物理大數據的獲取與認知。這里有兩個關鍵的重要技術,一個是大數據的分析,大數據靠什么來分析呢?靠模型靠算法。然后需要有人工智能、物聯網、互聯網、大數據的應用。這個大數據是哪來的呢?一類是文本大數據,另外一類是靠傳感體實時捕獲的。這個非常重要。剛才那個足球守門員,它就是看見你球從哪里來的,靠傳感器。 ChatGPT也是要接受你講的話,它來理解。所以實時傳感非常重要。這里面兩個核心技術非常重要,一個是智慧識別技術,第二個是傳感器的靈敏程度。傳感器就是一個器件。光、聲、熱、電磁。實際上不同波長的光都可以變成電。比如電磁波的波譜,這個就是紅外向,這個照片是誰?這個照片就是我,如果把燈全部關掉。用手機上面裝一個紅外探頭,就可以對外拍照了。現在你們看我是反射可見光。把燈光關掉,反射可見光就沒有了。但是我有紅外輻射出來,你用一個紅外攝像頭,就可以看得見了。當然這個紅外攝像頭不是很靈敏,靈敏的是光子型紅外探測器,這里面有個物理原理。 把這個紅外探測器,做好了紅外攝像機,放在飛機上,那就是對地航空遙感,放在衛星上,就是航天遙感。
剛剛倪會長說了,如果把紅外傳感器放在馬桶上,又是一種分析手段了。我們現在氣象報告非常準,就是因為有風云衛星。風云衛星,15張圖,每一張圖都是一個通道。現在我們風云衛星可以白天看云,晚上看云,所以氣象報告非常準。可以對于我們大氣做CT,XYZ溫度濕度都可以做出來。這個水平我們非常高的,這個技術比國際上還要再領先一點。因為他們這個衛星還沒有放,我們是2016年就放上去了。這個里面核心技術就是要把不同波段的傳感器都做出來。 你看蘋果,它可見光,用紅外攝像就可以看出來這個蘋果是壞的。紅外攝像,可以看出來這個報紙里面有一把刀。 對所有企業來說做到極致是最最重要的,比如技術做到極致,你的產品就有市場,做不到極致,就會被淘汰掉。第二個要根據新的需求的驅動。還有基礎研究的拓展。最后它是有用的,能夠有用的,你要想辦法拓展起來,這里面有很多的要求。這是我們新發展的規律。它的新材料、新結構、新功能。 傳感器有很多,剛才說的紅外傳感器,光電傳感器,許許多多傳感器。汽車里面有很多傳感器,手機里面有很多傳感器。各種各樣的傳感器。美國開過一個傳感器峰會,萬億傳感器覆蓋地球,現在他們星鏈,四萬顆衛星,還有很多的通訊設備,各種設備獲取各種信息。 有了傳感器,就要有大數據,得到了很多信息,醫療的各種大數據,這個就要分析了。現在我們有很多波,紅外電磁波,得到很多信息,這些信息可以分析,分析醫療的,分析地球的,我們這個里面有個非常重要的就是光譜分析。現在我們有指紋識別,還有人臉識別,還有一個光譜識別。光譜識別就是看不同的材料,不同的物質發出來的光譜是不一樣的。比如我看你衣服,我知道這個衣服里面有多少成分是毛,多少成分是棉,多少成分是滌綸,可以分析出來。當然先要做數據庫,這是數字工程師的事情。做了數據庫之后就可以分析了。比如這個水稻,畝產多少斤,先無人機飛一飛,采集光譜,然后進行分析。 月球車在月亮表面搜集信息,火星上也有這個,分析火星表面上有什么東西。比如馬桶上安裝光譜儀搜集臀部的光譜,可以得到很多人類的信息。這個也是可以做的。還有地震。這個要在地下埋傳感器,進行分析,當然這個也很難。地震前一定有異常信息的。
第三個技術。智慧城市兩個核心技術,三大信息技術,五大應用場景。最后通過互聯網物聯網,加上模型跟控制,最后得到數字。 現在數字技術有四個面向:一個是面向科技前沿,一個是面向產業發展,第三個面向智慧城市框架建設,四個面向生命健康。 第一是科技前沿,傳感器要靈敏,就像孫悟空一樣,一看就知道這個是妖怪還是什么,要非常靈敏,各個方面都能做。 第二是產業,發展傳感器和光電器件產業等。電磁波有很多很多的應用場景,比如無人駕駛、北斗分析。 第三個是智慧城市,包括智慧醫療、智慧政務、智慧交通、智慧社區等等。 第四個是生命健康,應用數字技術。我們這一次抗疫過程中間,發揮了很大作用,所有的測溫等等,信息的傳遞。現在我們的醫療設備都是成像,毛玻璃多少尺寸,樣子怎么樣。將來還要通過光譜來分析里面的特點。
上海聯影做的3T的核磁共振,非常清晰,最近做了一個5T的,這個水平很高。 另外多維度信息感知技術。比如定義這個人有憂郁癥,但是能定量嗎?不能定量。有個科學家叫胡斌,他做了一個定量的機器,他一測,可以知道你憂郁程度是70%還是30%,通過大數據分析,多維度信息處理。通過瞳孔、表情、影像、行為、全部數字化,分析得出來一個模型。現在人體有很多可穿戴設備,就是搜集人體信息,把這個信息,通過物聯網傳到中心,進行分析判斷,采取措施。 結語:在智能時代背景下,科技創新不斷提升信息傳感分析和數字技術水平,促進傳感器、物聯網、智慧城市數字城市建設,從而推動數字經濟發展,提高人民的生活水平。
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審核編輯黃宇
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