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信息技术新时代与产业发展新机遇
作者:邬贺铨 发表时间:2021年05月19日

 

 

  中国工程院院士、光纤传送网与宽带信息网专家邬贺铨在“第三届中国高科技产业化高峰会议”上表示,信息技术以及相关产业,已经成为国际竞争的焦点。5G未来一定会产生出现目前想象不到的新应用,信息化还会进一步地渗透。

  人类历史上的第一次工业革命以机械化为代表,第二次以电器化为代表,第三次则以信息化为代表。每次工业革命都会被细分为不同的技术革命,如第一次工业革命是工业化蒸汽机,第二次为电力、石油,如今我们则身处信息与通信时代。

  信息技术新时代方兴未艾

  信息通信时代究竟还会延续多长时间?按照每次工业革命一百年的时间计算,信息通信时代可能还会延续到2090年——至少到2040年应该仍是信息与通信技术起主导作用。也许2040年之后的50年里,信息技术会与生物技术相结合。

  现代信息技术的发展主要依靠微电子技术。进入2020年后,全球进入了5G时代。作为无线传输技术的5G为何影响这么大?

  因为它具有高宽带、高可靠、低时延、大联接的特点,将云计算、大数据、人工智能、物联网、区块链、工业互联网等结合,打通数据从采集、处理、传送、分析的全过程,发挥了数据作为生产要素的作用,将新一代信息技术完全融合在一起。

  在今年6月份的全球超算排名中,第一名为日本富岳超级计算机,第二名、第三名都是美国的计算机,第四名、第五名则是中国神威和天河二号。全球超算五百强中将近一半来自中国。

  美国斯坦福大学的报告显示,2012年后全球人工智能的算力需求,三到四个月就会翻一番。研究机构OpenAI的报告也指出,从2012年到2019年人工智能所需要的计算量增长30万倍,而超算能力每十年提升1000倍,2020年达到百亿亿次,2025年将高达千亿亿次。

  当然,真正用于人工智能领域时仍面临着挑战。机器学习目前基本上只是一个分类器,相对于一般数学计算,它的间度要求不高,指令级比较简单,因此用通用计算机不见得合算,有人愿意为人工智能开发专用的计算机。

  人工智能稳定性仍不足

  目前人工智能的算法主要依靠神经网络,比如输入一堆各种各样猫和狗的照片,第一层算法会区别这些照片中的事物是静止的还是活动的,第二层区别是动物还是植物,第三层区别是大动物或小动物,第四层区别耳朵有什么特征,第五层区别眼睛有什么特征……

  如此类推可以分到一百层,即将最小的分类分出来。当然有一些分出来计算机不知道是什么,这时人可以介入告诉人工智能这是什么。

  第一代人工智能基于知识驱动,根据专家的经验联合进行逻辑推理;现在的第二代则是利用神经网络的连接和学习的机制,基于大数据做感知,但是这两种方式都有缺点。发展第三代人工智能,需要知识与数据的双驱动,并且可能会引入一些人的认知机理。比如类脑计算等,但是实际上也面临困难——因为人到现在还没弄明白,自己的脑袋是怎么思考的。

  人工智能目前稳定性不足,计算结果知其然却不知所以然。可解释性差、应用场景窄,所以虽然人工智能未来会有大发展,但是还要解决许多难题。

  而随着5G商用的推行,工业互联网、可信互联网、价值互联网都在不断地发展。工业互联网可以成为互联网发展的主场。工业云平台连接着企业的海量数据,可以共同往上支撑各种工业APP和应用。

  5G推动边缘计算

  信息技术以及相关产业,已经成为国际竞争的焦点,促进各个国家更加重视信息技术的研发与产业。中国也加大了信息技术原始创新的供给力度,并着力夯实支撑信息基础产业发展的关键工业基础;着眼高质量发展和数字转型,布局“新基建”,以内循环为主,推动双循环,加快产业数字化的融合渗透。

  我国提出的“新基建”主要包括了新一代信息基础设施、融合基础设施及创新基础设施,其中新一代信息基础设施主要包含三方面:通信网络;人工智能、云计算、区块链等新技术;数据中心、自然计算中心等算力基础。

  5G的下载速度很快,甚至可以快过手机和PC上的机械硬盘,因此终端不需要装复杂的硬件,也不需要下载核心软件,直接上云利用云端的程序即插即用,就可以有流畅的体验。

  因此随着5G的出现,边缘计算会大量兴起。它将中心云的能力一部分下沉到边缘云并负责处理对信息敏感的数据,而中心云则负责处理全局性、周期性的非实时的数据。这样两级的分担可以很好地响应一些对时延要求敏感的应用,如工业传感器、超清视频、虚拟现实、机联网、远程医疗等,都可以通过边缘计算得到很多好的体验。

  但是,边缘云与中心云之间需要协同,边缘云与边缘云之间也要协同。IDC预计,未来有一半的数据都要放到边缘云上处理,而且两级云比一级云的成本还要低。2024年全球边缘计算的市场预计为2506亿美元,2019年到2024年的年均增长率为12.5%。我认为,边缘计算应该作为粤港澳大湾区的产业重点来发展。

  物联网推动智能终端产业

  2016年全球通过了载在物联网的标准,开启了移动物联网时代。5G的出现使得物联网发展的宽带可以达到100M,超清视频、前端摄像头也可以作为物联网终端直接上传。

  另外,5G也会带来物联网大连接。所谓“大连接”就是每平方公里的100万个传感器可以接到物联网上。5G的出现使得感知的数据能在第一时间送到后台分析,也能在第一时间还回来。5G能让物联网和人工智能无缝融合,物联网这一传感器可以移动,也可以跟人对话,甚至互相可以借力。

  进而可以把人工智能芯片、人工智能软件和操作系统直接迁入物联网的模块中,组成智联网终端。更进一步还可以把区块链的能力迁入到物联网,保障设备的运转、数据加密和控制授权安全,未来物联网将有很大的发展,市场前景巨大——特别是在工业的应用工业模组方面。

  麦肯锡预测,全球工业物联网的收入到2025年可以达到11.1万亿美元。随着新时代的发展,超清视频、虚拟现实、增强显示等各种的应用都会出现,并推动智能终端产业的发展。

  到2020年底,全球5G手机的出货量将达到2.4亿台,中国占67.7%。除了手机,还有超清视频、虚拟现实、增强现实、可穿戴设备等,这些终端类型加起来的容量、数量可能将是手机的10倍。

  新的智能终端产业市场会更大,广东是我们家电以及手机产业全国最大的基地,未来新一代的智能终端产业会给大湾区带来大的机遇。

  区块链与车联网方兴未艾

  区块链实现了交易数据的加密、防篡改、可追溯,但它时延高、交易数据慢,5G则是高带宽、低时延,可安全性又有短板,正好可以用区块链加以弥补。区块链技术被应用后,业务从上网、上云到上链,从网络互联到数据互联、价值互联,从物联网发展到智联网、信联网,从万物互联、万物智联到再万物信联。

  区块链在数字货币、供应链金融和物流溯源等方面有重要的应用。Gartner预测,到2025年全球区块链的商业增加值将达到1760亿美元,2030年将累计达到2.8万亿美元,将来区块链与物联网、5G的结合是重要的趋势与极具前景的产业。

  此外,5G能将传统移动通信网的核心协议,从封闭改为互联网化,可以直接承载互联网现有的业务。手机APP的能力还会更进一步壮大。5G业务能力的生成采用了新的体系,运营商构建了这一平台,可以接受第三方企业开发的APP,甚至网民开发的APP。这样就丰富了运营商对5G的业务支持能力,而且这些APP还可以打包开放给垂直行业企业的应用,又增加了网络APP。

  区块链也可以被视为APP。工业互联网需要多品种的工业APP,而且开发者要熟悉信息技术,又要了解行业的流程。而粤港澳大湾区具有制造业与信息产业的双重优势,如何能够抓住机会发展工业APP,这将是个很大的市场,具有很大的发展空间。

  要实现人工智能效果的前提,是对海量的数据进行标注和清洗。数据前端的预处理工作是人工智能的服务业,也是知识化的劳动密集型行业,而大湾区可以打造全国数据标注与清洗的基地。

  麦肯锡预测,2030年车联网产品和服务等衍生的全新商业模式会使汽车行业收入增加1.5万亿美元。

  1.5万亿美元是什么概念?现在全球的汽车产业也就2万多亿美元,5G能使车联网和服务重造一个汽车产业,这是大湾区的新机遇。

  华为预测到2025年,全球15%的车辆会使用车联网。当然如今的自动驾驶在城市开放道路使用还有一些法律上的难题,但会在工农业和矿山首先实现。

  信息化将进一步渗透

  回顾移动通信的发展历史,2G全球化从1991年开始,中国则从1994年开始。3G全球化从2001年开始,中国始于2007年。得益于3G的数据传输能力,3G出现后有了智能手机、移动电子商务、微博、O2O、微信等。微信是在中国3G出现4年后才出现的,在3G刚出现时,谁也没想到会有智能手机和微信。

  4G全球是2010年开始的,中国是2013年开始的,支持宽带能力。在4G刚开始的时候我们没想到出现了支付宝、网约车、拼多多、头条、快手、抖音等,这些在4G开始的时候是预见不到的。

  中国与国外发达国家在2019年同步实现5G的商用。根据移动通信的发展经验,移动通信的新业态是网络能力具备以后才催生的。5G一定会产生现在我们还想象不到的新应用,将来信息化还会进一步地渗透如金融领域等。数字经济会出现更多的新技术、新模式、新业态,有待我们创新开拓。

  信息技术影响着全球的未来。IHS公司报告指出:到2035年,5G会使全球增加13.2万亿美元的产出,对应GDP贡献7%;而中国在2035年5G贡献的GDP将超过11000亿美元。埃森哲也预见,到2030年工业互联网能够为全球经济带来14.2万亿美元的经济增长。

  当今世界正经历百年未有之大变局,新一轮科技革命和产业变革深入发展,要坚定不移地建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国。

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