邁向知識自動化

2013.12.30 10:37 

來源： 中國科學報     作者： 王飛躍

知識自動化絕對不是知識本身的自動産生，但可以誘發知識的傳播、獲取、分析、影響、産生等方面的重要變革。

　　今年是《自動化學報》創刊五十週年。儘管形式上只是一份學術期刊，但實質上，《自動化學報》是中國自動化領域專業人士長期的共同努力與成果之結晶；很大程度上，學報承載著大家的學術生命和希望。

　　在麥肯錫全球研究所今年發佈的《顛覆技術：即將變革生活、商業和全球經濟的進展》報告中，預測了12項可能在2025年之前決定未來經濟的顛覆技術。其中，知識工作的自動化智慧軟體系統位居第二,該報告預計到2025年，知識工作的自動化每年可直接産生5.2萬億至6.7萬億美元的經濟價值，不計自動化所帶來的效率間接提高，相當於額外1.1億至1.4 億個全職僱員的産出。

　　值得關注的是，根據麥肯錫的報告，在其預測的12項顛覆技術之中，知識工作的自動化受到媒體關注的程度差不多是最低的，與其在人人所關心的未來工作性質的改變、組織結構的改變、驅動經濟增長與提高生産力等方面可能擔當的主導角色十分不符。實際上，就是在自動化專業人士之中，由於過去主要關注的是物理過程的自動化，較少有人重視甚至意識到知識工作的自動化之重要性；特別是很多人認為這屬於人工智慧或電腦領域，沒有從系統化的角度將方法與應用有機地結合起來，認清其知識自動化的本質。顯然，這一狀態需要儘快改變。

　　從自動化的視角看，第一次工業革命的特徵是機械自動化，第二次工業革命的特徵是電氣、電子自動化，但本質還都是物理過程的自動化，主要特色是利用自然科學的定律，如牛頓定律等，對過程進行精確地建模，再實施控制，落實設定的目標。電腦和網路系統的興起，開始了虛擬空間裏的資訊過程自動化時代，其特色是多數過程不再是物理實在的，而是人為規定的“人工”流程，如管理措施、法律程式、交易步驟等。大型生産的ERP（企業資源規劃）、MES（製造執行系統）、電子商務系統等等，實質上都是資訊自動化，只不過是人在系統之外，相對而言自動化程度不高而已。目前，網路空間裏的許多資訊系統正向“人”在其中的智慧自動化方向發展，這一趨勢必然導致對知識自動化的更高要求。最新統計表明，今年網路流量的61.5%已經是網際網路“機器人”（Internet bots）産生的，人類本身僅造就了38.5%的流量，而去年這兩個數據分別是51%與49%，“機進人退”的速度不能不令人擔心，也使如何在網路的虛擬空間裏實施安全有效的知識自動化任務變得更加迫切。

　　顯然，知識自動化是資訊自動化的自然延伸與提高，是“人”嵌在自動化之中的必然要求，也是從物理世界的自動化控制轉向人類社會本身的智慧化管理的基礎。而且，這一基礎必須借助於虛擬空間裏的自動化才能實現和完善，否則，就像簡單的方程X平方加1等於零在實數空間中無解一樣，我們也難以單純地在實的物理空間中落實知識自動化，進而實現能夠動態變化、實時反饋的智慧化社會管理。

　　其實，自動化學科基礎控制論的原意本來就是社會控制與管理。19世紀初著名的法國科學家安培首次提出控制論一詞時，就把這一學科定義為國務管理的科學；但正如錢學森在其《工程式控制制論》的開篇裏所稱，由於缺乏實時、有效、充分的社會信號和資訊，“安培企圖建立這樣一門政治科學的龐大計劃並沒有得到結果，而且，恐怕永遠也不會有結果”。長期以來，控制論只能在各類信號容易實時獲取的物理過程的自動化中大放光彩，成為現代工業生産的支柱技術。目前，在基於網際網路的虛擬空間裏，從社會媒體、社會網路、社會計算，直到計算社會，我們已經迅速地跨入了以社會事務資訊為主體的“大數據”時代。關於社會和政務的數據及資訊，現在不但充分、實時，有時還出現“超載”現象。這種情況下，面向其本意的社會管理之“控制論”難道還是“恐怕永遠也不會有結果”嗎？現實已經給出肯定的答案：一定會有結果，但必須將物理空間和虛擬空間同時納入求解空間之中。

　　目前，虛擬空間裏的自動化之核心就是知識自動化。一方面是已知或已約定的知識之自動化，另一方面是未知或無法規定的模式之表示及處理，都間接或直接涉及到人與社會行為的建模與分析問題。此時，由於“自由意志”存在，除了自然科學中的“硬”定理之外，我們還必須依靠社會科學的一些“軟”規律，如默頓定律等，再融入機器學習和人機交互等方法和技術，間接地影響人的意識，間接地改變行為模式，從以“知你為何”為基礎實現自動化，轉化到以“望你為何”為依據爭取智慧化，促使希望的控制或管理目標得以實現。

　　知識自動化絕對不是知識本身的自動産生，但可以誘發知識的傳播、獲取、分析、影響、産生等方面的重要變革。慕課（MOOCs）就是一個活生生的例子，知識自動化必將在其今後的發展中起關鍵作用。

　　當前，正值科技革命的前夜甚至之中，網路空間正以巨大的衝擊力影響著我們的生活和工作，各種“破壞性”方法、技術不斷涌現，虛擬的Cyberspace變得越來越真實，已成為我們生命世界真實的組成部分，與傳統的物理和心理世界同等重要。

　　按照波普爾的觀點，世界是由物理、心理和人工三個世界組成的共同體。從地表到地下資源，農業和工業社會已全面地開發了我們的物理自然世界和心理精神世界，保障了人類的生存和發展。網際網路、物聯網、雲計算、大數據等理念和技術的到來，預示並已經開拓了人類向人工世界進軍，深度開發數據和智力資源，深化農業和工業革命的時代使命。在這一歷史進程中，基於大數據，以數據驅動的自動化知識將是關鍵的核心支撐科學和技術。

　　我們必須從面向物理世界的工業自動化，走向面向數據和Cyberspace的知識自動化，這就是自動化領域的歷史使命。

　　（作者：中科院自動化所複雜系統管理與控制國家重點實驗室研究員，《自動化學報》主編）

简化字原稿:

迈向知识自动化

王飞跃

今年是《自动化学报》创刊五十周年。尽管形式上只是一份学术期刊，但实质上，《自动化学报》是中国自动化领域专业人士长期的共同努力与成果之结晶；很大程度上，学报承载着大家的学术生命和希望。在创刊不久就遭遇了十年文革的涅槃之后，学报重生、而立、不惑，为中国自动化事业的发展做出了杰出的贡献，今天终于迎来了其天命之年。衷心祝愿《自动化学报》能在同仁的共同努力之下，天命唯新，再接再厉，走向百年辉煌。，在新的历史条件下，《自动化学报》应如何开展工作，从而能够更加及时地反映并有效地引导控制、自动化领域的发展现状、热点和方向？个人认为，知识自动化可能成为我们新时期工作的重点之一。

知识工作的自动化

在麦肯锡全球研究所今年发布的《颠覆技术：即将变革生活、商业和全球经济的进展》报告中，预测了12项可能在2025年之前决定未来经济的颠覆技术。其中，知识工作的自动化智能软件系统位居第二，在移动互联网之后，物联网和云计算之前，分布于教育行业的智能学习、医疗保健的诊断与药物发现、法律领域的合同/专利查询发现、金融领域的投资与会计等方面，目前已有2.3亿余知识工作者，占全球雇员的9%，但雇用成本却是相应全球成本的27%。该报告预计到2025年，知识工作的自动化每年可直接产生5.2至6.7万亿美元的经济价值，不计自动化所带来的效率间接提高，相当于额外1.1至1.4 亿个全职雇员的产出。

所谓知识工作，泛指那些需要专门知识、复杂分析、细致判断及创造性解决问题技巧才能完成的任务。一般而言，一项知识工作任务中包含许多活动，具有很强的不确定性、多样性、复杂性，故与工业或制造自动化不同，很难通过自动化完全取代人在其中的作用。除了像打字、电话接线、银行柜台、机票登记等简单的任务可以通过计算机和软件代替人外，多数情况下自动化工具只是减轻了人的工作量，但仍需要人的合作才能完成整个的知识工作。因此，知识工作的自动化往往不能完全把人替掉，但人的技能和知识水平提出了新的要求。目前，实现知识工作的自动化之主要技术包括人工智能、机器学习、人机接口、大数据等。

值得关注的是，根据麦肯锡的报告，在其预测的12项颠覆技术之中，知识工作的自动化受到媒体关注的程度差不多是最低的，与其在人人所关心的未来工作性质的改变、组织结构的改变、驱动经济增长与提高生产力等方面可能担当的主导角色十分不符。实际上，就是在自动化专业人士之中，由于过去主要关注的是物理过程的自动化，较少有人重视甚至意识到知识工作的自动化之重要性；特别是很多人认为这属于人工智能或计算机领域，没有从系统化的角度将方法与应用有机地结合起来，认清其知识自动化的本质。显然，这一状态需要尽快改变。

从物理过程自动化到虚拟空间里的自动化

从自动化的视角看，第一次工业革命的特征是机械自动化，第二次工业革命的特征是电气、电子自动化，但本质还都是物理过程的自动化，主要特色是利用自然科学的定律，如牛顿定律等，对过程进行精确地建模，再实施控制，落实设定的目标。计算机和网络系统的兴起，开始了虚拟空间里的信息过程自动化时代，其特色是多数过程不再是物理实在的，而是人为规定的“人工”流程，如管理措施，法律程序，交易步骤等。大型生产的ERP（企业资源规划），MES（制造执行系统），电子商务系统等等，实质上都是信息自动化，只不过是人在系统之外，相对而言自动化程度不高而已。目前，网络空间里的许多信息系统正向“人”在其中的智能自动化方向发展，这一趋势必然导致对知识自动化的更高要求。最新统计表明，今年网络流量的61.5%已经是互联网“机器人”（Internet bots）产生的，人类本身仅造就了38.5%的流量，而去年这两个数据分别是51%与49%，“机进人退”的速度不能不令人担心，也使如何在网络的虚拟空间里实施安全有效的知识自动化任务变得更加迫切。

显然，知识自动化是信息自动化的自然延伸与提高，是“人”嵌在自动化之中的必然要求，也是从物理世界的自动化控制转向人类社会本身的智能化管理的基础。而且，这一基础必须借助于虚拟空间里的自动化才能实现和完善，否则，就象简单的方程X平方加1等于零在实数空间中无解一样，我们也难以单纯地在实的物理空间中落实知识自动化，进而实现能够动态变化、实时反馈的智能化社会管理。

其实，自动化学科基础控制论的原意本来就是社会控制与管理。十九世纪初著名的法国科学家安培首次提出控制论一词时，就把这一学科定义为国务管理的科学；但正如钱学森在其《工程控制论》的开篇里所称，由于缺乏实时、有效、充分的社会信号和信息，“安培企图建立这样一门政治科学的庞大计划并没有得到结果，而且，恐怕永远也不会有结果。”长期以来，控制论只能在各类信号容易实时获取的物理过程的自动化中大放光彩，成为现代工业生产的支柱技术。目前，在基于互联网的虚拟空间里，从社会媒体、社会网络、社会计算，直到计算社会，我们已经迅速地跨入了以社会事务信息为主体的“大数据”时代。关于社会和政务的数据及信息，现在不但充分、实时，有时还出现“超载”现象。这种情况下，面向其本意的社会管理之“控制论”难道还是“恐怕永远也不会有结果”吗？现实已经给出肯定的答案：一定会有结果，但必须将物理空间和虚拟空间同时纳入求解空间之中。

目前，虚拟空间里的自动化之核心就是知识自动化。一方面是已知或已约定的知识之自动化，另一方面是未知或无法规定的模式之表示及处理，都间接或直接涉及到人与社会行为的建模与分析问题。此时，由于“自由意志”存在，除了自然科学中的“硬”定理之外，我们还必须依靠社会科学的一些“软”规律，如默顿定律等，再融入机器学习和人机交互等方法和技术，间接地影响人的意识，间接地改变行为模式，从以“知你为何”为基础实现自动化，转化到以“望你为何”为依据争取智能化，促使希望的控制或管理目标得以实现。

迈向知识自动化

知识自动化绝对不是知识本身的自动产生，但可以诱发知识的传播、获取、分析、影响、产生等方面的重要变革。慕课（MOOCs）就是一个活生生的例子，知识自动化必将在其今后的发展中起关键之作用。

当前，正值科技革命的前夜甚至之中，网络空间正以巨大的冲击力影响着我们的生活和工作，各种“破坏性”方法、技术不断涌现，虚拟的Cyberspace变得越来越真实，已成为我们生命世界真实的组成部分，与传统的物理和心理世界同等重要。

按照波普尔的观点，世界是由物理、心理和人工三个世界组成的共同体。从地表到地下资源，农业和工业社会已全面地开发了我们的物理自然世界和心理精神世界，保障了人类的生存和发展。互联网、物联网、云计算、大数据等理念和技术的到来，预示并已经开拓了人类向人工世界进军，深度开发数据和智力资源，深化农业和工业革命的时代使命。在这一历史进程中，基于大数据，以数据驱动的自动化知识将是关键的核心支撑科学和技术。

我们必须从面向物理世界的工业自动化，走向面向数据和Cyberspace的知识自动化，这就是自动化领域的历史使命。

天命之机，其命唯新，迈向知识自动化，向中国《自动化学报》之百年辉煌献礼。