更新时间:2022-08-25 18:31
知识自动化,是一种可执行知识工作任务的智能软件系统。它除了包含传统的规则、推理和显性表达式之外,也对隐含知识、模式识别、群体经验等进行模型化,并借助软件化的方式,形成可执行的知识软件系统。这将大大解放知识工作者的重复性劳动。
这是2013年出现了一个奇怪的词语,让许多人摸不着头脑。
麦肯锡在《展望 2025:决定未来经济的 12 大颠覆技术》中,研究了那些技术会对未来经济影响产生重大影响。出乎意料,报告对“知识工作者自动化”(Knowledge-worker Automation)备加推崇,将其视为位居第二的颠覆性技术。
这个结论让人大跌眼镜。要知道,它是力压云计算、机器人、增材制造、甚至是物联网而登上亚军之位。图1为麦肯锡2013年报告。
从这里开始,知识工作者自动化,一骑绝尘,进入了人们的视野。麦肯锡认为,知识工作者,如律师,设计师,医生等等,将会有大量的工作,可以通过软件来完成。这个出乎意料的角度,引起了人们广泛地思考:人脑的工作,真的可以被自动化实现吗?然而,这个问题并不给人留下太多的思考时间,人脑的挑战者便一一登上历史舞台。2016年IBM的沃森在拉斯维加斯的电子消费品展上一炮打响,蓝色巨人瞬间点燃了全球的“认知计算”的火把。认知计算,陌生的词语,立刻挂在了所有的的嘴边。
随后谷歌的阿尔法狗AlphaGo在围棋赛中战胜人类顶级对手,直接挑战了人们对于机器和软件的思维极限。
一时间,人类的思维与机器的较量,炸窝了。而这一切,都是基于“知识工作者自动化”的实践和发展。在国内,我们将其定义为“知识自动化”。
中国的两化融合,IT技术搞得很快,引进的也很多。然而困境也很多,其中之一就是人低估了IT技术与工业化技术的分离度。毫无疑问,信息化和工业化的投入有个匹配的关系。在许多领域,信息化的投入已经力度很大,比如国内许多院所和企业,几乎拥有了所有的先进软件和IT系统,但跟国外的设计与制造能力相比,仍然有很大差距。
实际上,这就像写文章,原来是用纸和笔写,用word在计算机里写。手段虽然已经是信息化了,但word和计算机是不能保证能写出好文章的。因为写出好文章的关键还是在人的大脑里存储的知识、经验、方法。道理相通。要实现两化融合,就要实现工业技术的可描述性和显性化表达。我国的工业化受到的重视远远不够,尤其是工业技术体系,这方面比较匮乏。而如果无法将工业技术表现为可以数字化的知识,那么IT技术就很难渗透进去。
工业技术体系不成熟,成为设计与制造最大的拦路虎之一。许多企业在搞设计研发,大量是靠直觉,没有可靠的知识传递,也没有知识积累。实际上,知识自动化,是工业化和信息化深度融合的必经之路。工程科技人员普遍存在“80%劳动,20%创造”的现象:一个设计开发工程师,往往大量时间花费在重复、搜找等工作上,80%的时间用于重复劳动,只有20%的创新时间。可怕的浪费,耽误不起的时间,和脆弱的工业技术体系积累。
而知识自动化正是致力于将人从重复劳动中的沼泽地解放出来。
知识自动化通过把各种工业技术体系模型化,然后将模型移植到智能设计与制造平台上,并通过平台,来驱动各种软件,包括设计、仿真、计算、试验、制造系统等,从而可以由机器完成原先需要人去完成的大部分工作,而由人完成高级的创造性、决策性工作。例如可重用设计的问题。许多工程师设计一个产品时,往往从头开始,而实际上如果能够运用成组技术,将产品大量模块化。那么工程师设计一个新产品的时候,效率会被大幅度提高。
只有这样,才能让工程师得以用更多的时间来进行创新。
然而,这并不是全新的命题。知识自动化尽管在概念上似乎显得新颖,但在应用上,却已经是实践多年,备受主要工业国家的关注并得到了较快发展。知识自动化通过将工程知识体系转换为“工程智能”,并驱动工业软件和工业基础设施,实现了人和机器的重新分工,有助于把知识技术人员从重复性劳动中解放出来。同时,知识自动化通过对企业历史数据资产的深度挖掘,利用机器学习技术,把工程技术人员的经验和知识(know-how知识)进行显性化和模型化表达,实现工程技术知识的持续积累和不断继承,帮助企业实现可持续内生性发展。
波音、空客在工业技术体系构建方面优势明显。1994年,波音公司发起了数字化制造改革(DCAC/MRM),把飞机的数十万个零部件全部数字化,同时采用模块化而非零部件级的层级控制,形成了完全可控的数字化产品体系,并将大量的工业技术体系数字化,融合到企业工业软件中,把信息化软件的作用发挥到了极致。这项改革使得波音成为了制造业数字化的先驱,也直接奠定了波音在飞机制造领域的领先地位。随着工业技术的数字化改造的完成,波音的知识自动化进程大大加速。
在波音梦幻飞机787的整个研制过程使用了8000多款软件,这其中只有1000多款是商业软件,包括常用的CAD、CAE等——我们企业所能见到的软件,大都是这一类。真正使波音与众不同的是,还有7000多款是属于波音公司自己的、非商业化的软件。这正是波音几十年积累下来的核心能力。包括飞机设计、优化以及工艺等的关键知识经验,都在这7000多款软件里。飞机设计与制造的知识自动化,这才是波音的核心竞争力。这些是外界同行通过交流、学习、考察无法看到和学到的。
空客也类似,工程师每完成一个成果还要同时提交一份方法报告,说明这个成果是怎么做的,之后这个报告会提交到COC部门(能力中心)去做归纳总结整理。如此一来,每个人做的工作都是在前人的基础之上,协同完成整体工作。遇有个别人的离开也不会影响整体工程,因为其他人知道他那部分是怎么做的。
这正是知识自动化的力量。
知识自动化解决的人与机器的分工问题,或者说是人与数据、人与知识的连接问题。最主要包括四个方面:基础数据的连接和异构处理;既有知识库的管理(手册、资料等);专家经验的描述和数据与知识的模型化。
专家经验的显性化,是最为核心的人力资产的体现。专家经验的描述和显性表达,属于认知计算的重要部分,它包括词表、语料库、深度标引、语义计算等技术。图2为知识自动化的转化要素。
而基础数据的连接,则是最为基础的连接要素。 图3为知识自动化的核心要素。
Levy发现1970年有50%的雇员工作在蓝领和职员这两个大的分类,到了2000年,这个数字下降到40%。这个比例的下降,部分原因来自这里面的一些工作被计算机化了。
这个变化,缓慢而坚定。
而对“知识性工作的自动化”的描述中,Levy进行了更加仔细的回答。在《劳动力新分工》一书中,作者小心地区分了类似计算这类规则的工作,和类似模式识别和沟通计算的工作。
模式识别和复杂沟通都代表了数字劳动力几乎不能跨越的巅峰。这在当时,由于人工智能发展的顿挫,被令人信服地广泛接受。
然后仅仅不到7年,2011年苹果iPhone 4发布了独具特色的Siri(语音助理服务),可以直接跟人的语音进行交互,代表了机器复杂沟通的新高度;
紧接着谷歌的无人驾驶汽车,作为复杂模式识别的代表性机器,已经可以在大街上自主行驶。
两大堡垒,相继被攻克。所有对技术的保守估计,都会被证明是自砸英明的预测。实际上,知识自动化,如果不是说向人类的大脑提出挑战,至少看是紧锣密鼓地为人类从重复性劳动中解放出来——不管是律师,银行职员,还是码农。这种解放,是意味深长地双刃剑。它当然指向了更大创新,也必将造成更大的职业再教育和社会就业问题。图4为分布两端的数字化劳动力和人类。
此时再看一下美国GE公司提出的工业互联网的Mind+ Machine,二者连接靠什么? 最重要的一点,就是专家的know-how的模型化。实际上,GE非常强调专家知识,也是它一再强调,工业互联网中的 Advanced Analysis 跟传统的统计分析,根本不同的地方,就是可执行的知识。从知识自动化的角度,再去理解GE何以想成为一家软件公司,事情就简单多了。如果说机械自动化、电气自动化解放的人的双手,那么知识自动化正在解放人的大脑。知识自动化何以在短时间爆发出如此大的能量,我们尚无法回答。然而它就像《指环王》中的索罗一样,一直在你看不见的地方积蓄自己的力量,这一点却是毫无疑问。它需要的是一个时间点,那一刻,所有的明亮是梦幻性地绽放。此后,唯有跟随。