桂衛(wèi)華：知識(shí)自動(dòng)化將提升工業(yè)軟件的技術(shù)水平

桂衛(wèi)華

有色金屬工業(yè)自動(dòng)化專家、中國(guó)工程院院士?，F(xiàn)任中南大學(xué)教授、國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)帶頭人、“有色冶金自動(dòng)化”教育部工程研究中心主任。

知識(shí)自動(dòng)化及工業(yè)運(yùn)用是一項(xiàng)用知識(shí)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的顛覆性技術(shù)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)行業(yè)帶來一些革命性的變化，特別是知識(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)將可能推進(jìn)新的軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而提升工業(yè)軟件的技術(shù)水平。

當(dāng)今社會(huì)，知識(shí)型工作基本上占據(jù)壓倒性的地位。知識(shí)型工作是對(duì)知識(shí)的利用和創(chuàng)造,是具備知識(shí)才能完成的工作,或者有知識(shí)的人或系統(tǒng)完成的工作,是生產(chǎn)有用信息和知識(shí)的創(chuàng)造性腦力勞動(dòng)。從事知識(shí)型工作的人是知識(shí)型工作者(如專業(yè)技術(shù)人員、咨詢?nèi)藛T、技師、科學(xué)家、管理者、分析師等),知識(shí)型工作者依靠知識(shí)和信息創(chuàng)造價(jià)值,有能力運(yùn)用自己的智能不斷創(chuàng)造新的價(jià)值和創(chuàng)造新的知識(shí)。知識(shí)型工作在當(dāng)代社會(huì)分工中占有壓倒性的重要地位,其核心要求是完成復(fù)雜分析,精確判斷和創(chuàng)新決策的任務(wù)。知識(shí)自動(dòng)化主要是指知識(shí)型工作的自動(dòng)化。

它需要具備知識(shí)能力的人完成，并具有問題分析、精確判斷、創(chuàng)新決策三大特征。隨著社會(huì)發(fā)展，體力型勞動(dòng)逐漸被自動(dòng)化技術(shù)所替代。而通過知識(shí)型工作自動(dòng)化，可以解決提高效率、提升應(yīng)對(duì)復(fù)雜問題的能力等問題。

知識(shí)型工作在工業(yè)企業(yè)運(yùn)行中起核心作用,如工業(yè)生產(chǎn)中的決策、計(jì)劃、調(diào)度、管理和操作都是知識(shí)型工作,完成這些工作需要統(tǒng)籌考慮各種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和運(yùn)行操作要素,關(guān)聯(lián)多領(lǐng)域多層次知識(shí)。在流程工業(yè)的運(yùn)行優(yōu)化層,由于難以建立精確數(shù)學(xué)模型,操作參數(shù)選擇設(shè)定以及流程優(yōu)化控制都依賴工程師憑經(jīng)驗(yàn)給定控制指令。工程師的知識(shí)型工作包括分析過程機(jī)理、判斷工況狀態(tài)、綜合計(jì)算能效、完成操作決策等。在計(jì)劃調(diào)度層,需要統(tǒng)籌考慮人、機(jī)、物、能源各種生產(chǎn)要素及其時(shí)間空間分布和關(guān)聯(lián)等,調(diào)度員通過人工調(diào)度流程協(xié)調(diào)各層級(jí)部門之間的生產(chǎn)計(jì)劃,完成能源資源配置、生產(chǎn)進(jìn)度、倉儲(chǔ)物流、工作排班、設(shè)備管理等知識(shí)型工作。在管理決策層,決策過程涉及企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)狀況,外部市場(chǎng)環(huán)境以及相關(guān)法規(guī)政策標(biāo)準(zhǔn),管理決策者根據(jù)一系列經(jīng)營(yíng)管理知識(shí)進(jìn)行決策?，F(xiàn)代工業(yè)中機(jī)器已經(jīng)基本取代體力勞動(dòng),工業(yè)生產(chǎn)管理、運(yùn)行和控制的核心是知識(shí)型工作,離不開具有高水平的知識(shí)型工作者進(jìn)行分析、判斷和決策,目前在各個(gè)層面都要依靠知識(shí)型工作者來完成工業(yè)的生產(chǎn)。

我們所說的知識(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)際是人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合，更注重其與對(duì)象和場(chǎng)景的密切結(jié)合，是在與應(yīng)用對(duì)象和場(chǎng)景結(jié)合中間提出問題和思考問題，有著自己的知識(shí)特點(diǎn)和特殊策略。

知識(shí)自動(dòng)化不僅將計(jì)算拓展到新的領(lǐng)域(如具有學(xué)習(xí)和基本判斷的能力),并且可以使知識(shí)工作者和機(jī)器之間產(chǎn)生新的關(guān)系,比如極有可能像人與其合作者間那樣實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的交互。

信息領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)，包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)機(jī)器人、知識(shí)工業(yè)自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、自動(dòng)駕駛汽車、下一代基因組學(xué)、儲(chǔ)能技術(shù)等多項(xiàng)內(nèi)容?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，無時(shí)無刻不改變著人們的生活，并對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著支撐作用。在高新技術(shù)里，信息技術(shù)是領(lǐng)頭羊。我們所指的顛覆性技術(shù)，是指驅(qū)動(dòng)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的顛覆性技術(shù)。它是未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制高點(diǎn)。國(guó)外的頂級(jí)技術(shù)能夠真正對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到顛覆性作用，我國(guó)雖然在基礎(chǔ)方面做得不錯(cuò)，但比起國(guó)外還是有差距。

工業(yè)生產(chǎn)過程的知識(shí)自動(dòng)化主要有四個(gè)方面：一是現(xiàn)狀，二是為什么要在工業(yè)生產(chǎn)中研究知識(shí)自動(dòng)化；三是能不能在工業(yè)過程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)自動(dòng)化；四是如何去做。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)器已經(jīng)基本取代體力勞動(dòng)，而管理運(yùn)行、控制核心的工作，都是屬于知識(shí)型工作，主要依靠的是知識(shí)型工作者來完成。

一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度往往是根據(jù)市場(chǎng)信息，通過相關(guān)部門來制定生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)計(jì)劃定了之后就開調(diào)度會(huì)，協(xié)調(diào)以后才是正式的生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃下發(fā)到各個(gè)分廠或者各個(gè)車間去執(zhí)行。在人調(diào)度的過程中，我們明顯可以看到比較滯后，并且較復(fù)雜，難以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)和環(huán)境的變化。知識(shí)自動(dòng)化要解決什么問題？主要是兩個(gè)方面：一是流程能不能扁平化和更加優(yōu)化；二是流程過程中一系列決策點(diǎn)，如何實(shí)現(xiàn)知識(shí)驅(qū)動(dòng)決策。

（本文根據(jù)桂衛(wèi)華在“國(guó)際工程科技發(fā)展戰(zhàn)略高端論壇”上的講話整理，未經(jīng)本人確認(rèn)）