浅谈新工业革命背景下的信息革命

胡湉悦

一、工业革命的历史沿革

工业革命伴随着人类近代史的发展，每次工业革命都带来了社会生产力水平的巨大提升[1]，使社会面貌发生了质的飞跃。但真正的经济增长，不是表现在GDP上，而是体现在新技术、新产业方面。第一次工业革命，人类发明了蒸汽机，掌握了将热能转化为机械能的技术，进入了蒸汽时代。第二次工业革命是电气的革命，人类掌握了产生和传输电力的技术，时至今日，电力依然是我们最方便、最安全且较为环保的能源，我们仍享受着电气革命的红利。第三次革命本质上是前两次的升华：一方面，当人类的生产力水平已经到达一个较高的水平，科学理论和工业基础已较为完备，但仍然不能很好地掌握可控核技术，特别是核聚变技术，这制约了生产力的进一步发展；另一方面，计算机和互联网技术，极大地提高了社会生产整体效率，使商业和工业更为紧密地结合在一起，极大地解放了社会生产力。

通过认真归纳和总结每一次工业革命规律，发现三次工业革命基本都围绕着能源革命和信息革命开展，都是在一个或几个领域有了重大突破，带动其他领域共同进步，从而实现人类社会的大发展。当今社会处于第三次工业革命的收官和第四次工业革命的开端，是承前启后的时代，每个国家在这个历史变革时代都会异常敏感和亢奋，争先恐后地投入第四次工业革命的浪潮中，成为新时代的弄潮儿。

二、第四次工业革命中信息革命的发展方向

众所周知，现代电子技术的根本在于半导体材料和集成电路，摩尔定律是由戈登?摩尔(Gordon Moore)在搜集1959—1965年集成电路上晶体管数量的数据基础上，于1965年4月提出的[2]。这在整个信息技术行业有积极和重要的指导地位。但是，随着摩尔定律问世四十周年，摩尔定律逐渐失效，并即将崩溃，以硅材料为基础的电子技术面临着前所未有的危机。在可预见的将来，如果没有革命性的新工艺诞生，计算机和互联网技术将会停滞不前，这必定会使现有的信息发展时代进入瓶颈期，限制人类社会生产力的进一步发展，使全人类陷入焦虑之中。应对目前的困难处境，全球通识的解决办法有两种：一是寻求替换硅的新材料，如石墨烯；另一种是提升现有的信息处理技术利用率，进行内部挖潜，在硬件信息处理能力没有进步的环境下，在软件上提高信息处理的效率和算法。如今，新材料的进展缓慢，举步维艰，而在软件运用方面则呈现了一片欣欣向荣的态势。

种种迹象表明，人类经过200多年的工业社会后，正在开始向一个新的文明——信息社会过渡。在信息社会，将爆发一场对整个人类影响十分巨大的信息革命，信息革命的重点是智能技术使智力物质化，成为直接生产力。

(一)人工智能

1956年，达特茅斯会议讨论的主题是“用机器来模仿人类学习以及其他方面的智能”，并将会议的内容命名为“人工智能”。人工智能的发展大致经历了三个阶段：20世纪70年代前，只具备逻辑推理能力；20世纪70至90年代，人们开始研究机器学习，但人们发现，这样的系统只能将人类已有知识和经验进行汇总，是一台自动执行数据库的设备，并不能真正取代人类的工作，无法与人工智能的理念相契合；从2000年至今，伴随着计算机技术的发展和各种算法的提出，人工智能达到了“深度学习技术”这一新高度，能够通过大量数据分析和计算自动学习，实现真正的智能化，甚至在需要极度复杂的逻辑思维领域中超过了人类的水平。例如：在2016年和2017年，AlphaGo与中韩顶尖围棋选手李世石和柯洁人机大战中以大比分胜出，这说明人工智能在某些方面已经与人类水平接近或超过人类目前的水平。

(二)大数据

大数据(big data)与人工智能的理念早早提出不同，它的提出只有10年的历史，但是相比较人工智能，大数据在现有产业中的应用更加广泛，影响较为深远。精准农业需要大数据的支持，定时、定量、定位监测农作物的生长情况。例如：现代发展的光谱学技术，可以短时间分析当前土壤的养分和水分含量，结合不同农作物对土壤的要求精准施肥，在保证农作物最优的生长环境情况下节约肥料，降低耕种成本。同时，结合互联网大数据，实时监测病虫灾害的蔓延情况，制定合理的防控措施。在物流行业，大数据也发挥了巨大的作用，最重要的应用就是“路由规划”，运用大数据，描绘出物流地图，结合片区内消费者的购物爱好，统一提前完成物流配置，降低物流成本并提高时效性。这种人类与技术相融合构成统一体，实现人机合一的状态，促进了第四次工业革命的绿色化、智能化。若没有大数据，智能化就只能是纸上谈兵。同时，传统制造业实现了规模定制生产方式转型需要依靠大数据，国家治理现代化水平提高也要科学运用大数据，要构建以数据为关键要素的数字经济，建立健全大数据辅助科学决策，实现政府决策科学化[3]。

(三)云计算

云计算这个概念的提出已有10年的历史，十年间云计算取得了飞速的发展与翻天覆地的变化。对于云计算的描述，有一种“水龙头”的观点，即我们需要喝水，只需打开水龙头，水自动流出，付水费，买自来水即可，而不需要自己建水站，维护管路等。同理，云计算也是一样，用户不需要关注具体的计算机硬件，只需要结合自己的需求选择云服务提供商，便可随时随地通过个人终端来管理和控制自己的资源。在我国率先开展的移动支付就是云计算的一种表现形式。当前，中国的云支付已经广泛开展，并进入黄金时期，任何零售终端在有网络接入的条件下几乎都可以进行移动支付，这直接改变了人们的购物模式。

值得一提的是，虽然云计算的发展如火如荼，我们也正在享受云计算带来的福利，但结合目前的发展状况，我们只是迈出了试探性的第一步，并未进入云计算时代。这好比人类很早就发明了发电机，但只有发电站具有一定数量、一定规模的电网，只有当连入电网足够多的用电器时，人类才算是真正进入电气时代。云计算是未来的重要发展方向之一，还需发展云基础设施，创建云上平台，开发云上软件，提供云上一体化解决方案，不难看出，这是一条漫长的改革之路。

(四)物联网

早在2000年物联网这个概念就已经被提出，但由于互联网发展的瓶颈，物联网发展较为缓慢。物联网本质上是互联网的一个延伸，是嵌入式系统和传感器的配套，是计算机发展的高阶形态。现行的标准物联网系统可分为四个维度，即感知识别维度，网络构建维度，管理服务维度和综合应用维度，四者层层递进。物联网是以“物”为中心的，其服务于各种应用软件，最贴近普通人的生活。如智能家居，它是物联网发展的一个具体应用，只需要一个平台就可监测和控制家庭内电器的一切情况。

目前物联网发展还处于孤岛阶段，仅在小范围、小领域应用，并未形成互联网式的全覆盖，因此，向民用领域发展是今后明确的发展道路。例如：目前国内外打造的依托“智慧城市”的理念而开展的基础设施建设。物联网迅速发展，必将会实现基本公共服务的均等化，人们生活也更加便利，同时传统文化也可以通过物联网等信息平台进行扩散，实现真正的传承与保护。

三、第四次工业革命的社会意义

新世纪以来兴起的“第四次工业革命”的显著特点是：“同过去相比，互联网变得无所不在，移动性大幅提高；传感器变得体积小、性能强大、成本更低，人工智能和机器学习也崭露锋芒。”[4]与此同时，物联网也将各个组成部分有机联系起来，将更多的劳动者从低生产力中解放出来，由体力劳动逐渐转变为脑力劳动，工作性质从简单转向解决多样化问题，为劳动者自身发展及自我价值实现提供了更便利的条件[5]。

第四次工业革命在科技迅速发展的前提下，也更强调绿色与智能。面对全球性的生态危机，我们通过工业4.0连接生态合作伙伴，使生态系统中各个组成部分发挥自己的最大作用。在制造业方面，提高生产效率，降低制造成本，转变经济发展方式，实现绿色经济。在此基础上，自然资源得到了合理的利用，自然环境得到了改善，第四次工业革命带领我们走向了可持续发展的绿色智能化道路。在世界可持续发展的智能化道路中，生态、绿色、环保等多元化趋势使世界达到人与自然和谐相处的目标，满足城市人们对于田园生活的向往。世界也逐渐呈现出一种“和合共生”的姿态。进入全球化时代的今天，“第四次工业革命”也为中国特色社会主义的发展提供了前所未有的机遇与挑战。我国正在积极努力地实施创新驱动发展战略和网络强国战略。习近平总书记说过：“体现一个国家综合实力最核心的、最高层的，还是文化软实力，这事关一个民族精神的凝聚。”世界工业化三百多年的历史也足以证明文化对于工业革命的决定性影响，工业文化在工业化进程中的衍生发展与升华必将在未来的革命中发挥着越来越重要的作用。

通过物联网进行资料的收集，并将海量的数据发送给云平台，用庞大的数据库进行分析，最后通过高层次的人工智能进行处理与反馈。这一过程将会为我们生活及生产提供更大的便利，将成为我国科技创新、提高国家软实力的必经之路，这必将是第四次工业革命今后的发展方向。