來源：中國資訊通訊研究院

資料、算力和演算法是資訊科技的三大基石。從雲端計算到大資料再到深度學習，本質上是從算力到資料再到演算法的迭代創新，近年來大資料在海量處理方面有了重要突破，雲端計算在海量IT資源組織方面有了突破，從而釋放了演算法的潛力，掀起人工智慧的浪潮。資料和算力是資訊系統的物質基礎，演算法則是資訊系統的靈魂，演算法能夠指數級地釋放資料和算力的價值，應用好、改進好演算法成為新一輪資訊科技發展的關鍵。

演算法應用領域不斷擴大

演算法是可被圖靈機等效系統所執行的一系列邏輯和算數運算指令的有序排列。可分為規則型演算法、學習型（機器學習演算法）演算法和終極演算法三類。上世紀50年代的電子計算機就是為執行演算法而生的，規則型演算法隨之出現，目前的熱點技術區塊鏈智慧合約就是為自定義演算法合約規則提供分散式對等執行環境。學習型演算法也是在上世紀50年代就開始出現的，1952年出現了第一個具有學習能力的程式，深度學習在2006年出現，並在影像、語音處理方面表現出色，因此引發新一輪人工智慧熱潮。終極演算法是解決問題的通用演算法，理論上可以取代任何演算法，其在電腦科學的地位類似物理學裡面的統一場論，目前還處於初級探索階段，尚無明顯進展。

從應用廣度上看，演算法應用領域不斷擴大。資訊科技滲透到哪個領域，演算法就進入哪個領域，隨著時間的推移，演算法載體從獨立電腦、嵌入式裝置再到各種智慧裝置，演算法的作用邊界已經從單機軟體到企業業務流程平臺，到企業生產自動控制系統再擴大，到對社會有重大影響的平臺經濟。未來隨著數字經濟的快速發展，演算法的作用有加速進一步擴大的趨勢。

從應用深度看，演算法產生的影響不斷加深。從農業社會到工業社會再到資訊社會，生產生活的決策從依賴經驗到依賴資訊，最終進化到依賴演算法。基於大規模資料和算力，演算法將主導人類生活和生產。人類的生活將從逐漸重視演算法的建議到直接接受演算法的指令。以餐飲為例，從一開始的在家自己做，到通過資訊平臺找好吃的，到最終由演算法定製食譜自動下單。同時，人類的貿易、製造和投資也正從逐漸重視演算法的決策支援到接受演算法的自動驅動，比如從早期ERP系統提供定期的庫存分析到目前大型電商平臺的實時自動分散式庫存管理。

演算法是數字技術的核心

數字技術是數字經濟的核心驅動力。根據中國信通院釋出的數字經濟白皮書，數字經濟是一種技術經濟正規化，數字技術可以作為一種通用目的的技術，廣泛應用到經濟社會各行各業，成為數字經濟的關鍵生產要素，是數字經濟發展的核心驅動力。這裡提到，數字技術是數字經濟的關鍵生產要素，數字技術包括網路技術、硬體技術和軟體技術，人工智慧、大資料、雲端計算、物聯網、虛擬現實等都屬於新一代數字技術。

演算法是數字技術的核心，不斷提升網路、硬體、軟體的支撐能力。在網路技術方面，物理層的訊號傳播預測、訊號調製解調、抗衰落等訊號處理演算法，以及網路層的路由協議、資料壓縮儲存演算法等都是網路的核心技術。此外，華為在俄羅斯、法國設立了專門的數學研究所，也能說明演算法在網路方面的重要性。在硬體技術方面，晶片電路設計本身就是演算法的體現，例如工業控制領域MCU使用的PID控制演算法、DSP晶片資料處理演算法。此外，演算法也經常被用於嵌入式程式設計來提升硬體能力。在軟體技術方面，演算法的作用更為明顯，搜尋引擎、網約車匹配、交通路線規劃等更是依賴專門的演算法而大顯神通。

演算法在新一代數字技術中發揮關鍵作用。從雲管端的角度來看，雲端計算、大資料、物聯網、虛擬/擴增實境、人工智慧等新一代資訊科技實現了雲端、管道、終端技術升級和應用，演算法是其中核心思想的體現。雲端計算本質是伺服器資源的組織管理，其核心是資源排程演算法，通過hyperviser給每一臺虛擬機器分配記憶體、CPU、網路和磁碟資源。大資料本質是資料的組織管理，其核心是分散式計算儲存演算法，其中分散式檔案系統HDFS將一個檔案儲存在多臺伺服器，而MapReduce實現計算任務的分散式排程。物聯網的本質是終端資源的組織管理，其核心是自組織路由演算法。通過無線感測器網路，實現節點自組織、自動配置管理、自動協作交換資訊。虛擬/擴增實境本質是人際互動裝置的升級，其核心是現實、感知、追蹤等演算法，實現近眼顯示、渲染處理、感知互動等功能。人工智慧實質是應用優化，其核心是深度學習演算法，自然語言處理、計算機視覺、語音識別等基礎技術基於演算法實現，應用於機器人、金融、醫療、安防、家居等領域。

演算法廣泛應用於各個領域，促進數字經濟融合發展。在農業方面，演算法通過遙感影像分析、農業機器人、農業灌溉優化配置、農業模擬、農業車輛定位等技術，不斷提升農業生產、營銷、服務水平。在製造業方面，演算法在設計軟體、智慧裝備、故障診斷等領域發揮較大作用。從工業3.0到工業4.0的本質是演算法的升級，以工業機器人為例，在原有的規則為主的演算法基礎上，融合機器學習演算法，形成智慧機器人。在服務業方面，演算法滲透到社會生產生活的各個環節，通過自動化排程資源促進市場供需匹配，從而節約社會資源、提升社會整體執行效率，以出行應用滴滴為例，通過資料精準分析匹配供需，連線乘客和司機，滴滴快專車的平均應答率超過90%，遠超傳統路邊揚招60%的成功率。

演算法應用創新改變人類生產生活方式

從生活角度看，演算法的創新應用主要體現在兩方面，一方面提供個性化服務，例如資訊領域，目前演算法推薦引擎得到越來越多的利用，由演算法根據使用者喜好編排提供給使用者閱讀的內容。另一方面，演算法給我們帶來新的生活方式，最典型的就是無人駕駛，由演算法驅動的無人駕駛將帶來汽車行業100年以來的突破性變革，演算法將感測器、資料等連線起來，收集環境資訊、實時分析、控制汽車運動，只有在緊急情況下需要人的參與，甚至完全不需要人工干預。

從生產角度看，演算法可以提高生產效率、解放勞動力、產生新型業務模式。演算法替代人類的一部分工作，直接影響就是提高生產效率和解放勞動力。此外，演算法可以促進產生新型的業務模式。以網際網路廣告為例，傳統的網際網路廣告主體包括廣告主、廣告代理商以及網際網路媒體，廣告主通過代理商購買固定媒體的固定廣告位實現廣告投放，這種廣告模式下只有其中三分之一的廣告是曝光給目標人群看的。而RTB（Real Time Bidding，實時競價）就是通過演算法實時、精準匹配廣告供需雙方，因此產生了新型的網際網路廣告服務生態，提高了媒體的資源利用效率、廣告主的投資回報率以及受眾的接受度，實現三贏。

未來，演算法將會給我們的生產生活帶來更多改變，同時為企業帶來新的機會和挑戰，如何應用演算法解決實際問題將是關鍵。

作者簡介

李曼：就職於中國資訊通訊研究院產業與規劃研究所。聯絡方式：liman1@caict.ac.cn

謝智剛：就職於中國資訊通訊研究院產業與規劃研究所。聯絡方式：xiezhigang@caict.ac.cn

人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧）分支用來的今天，企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中，利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量，實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。

AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務和資料+分析一體化，這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意願，這些將不可能實現。

領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量，領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位：

1. 重新行業佈局：你的世界觀要怎樣改變才算足夠？你必須對行業典範進行怎樣的反思？

2. 重新構建企業：你的企業需要做出什麼樣的變化？你準備如何重新定義你的公司？

3. 重新打造自己：你需要成為怎樣的人？要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位，你必須如何去做？

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺，設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端，可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉，形成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：

1. 精細：這種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

2. 智慧：模型隨著時間（資料）的變化而變化，整個系統就具備了智慧（自學習）的能力。

3. 高效：企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

4. 不確定性：數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗，其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域：技術、文化、制度。

5. 邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長：

1. 創造虛擬勞動力，承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務，即“智慧自動化”，以區別於傳統的自動化解決方案；

2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升，提高資本效率；

3. 人工智慧的普及，將推動多行業的相關創新，開闢嶄新的經濟增長空間。

給決策制定者和商業領袖的建議：

1. 超越自動化，開啟新創新模式：利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧，為企業創造新商機；

2. 迎接新一代資訊科技，迎接人工智慧：無縫整合人類智慧與機器智慧，重新

   評估未來的知識和技能型別；

3. 制定道德規範：切實為人工智慧生態系統制定道德準則，並在智慧機器的開

   發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐；

4. 重視再分配效應：對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備，制定戰略幫助面臨

   較高失業風險的人群；

5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力：員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說，創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧，像君子一般融合，一起體現科技就是生產力。

如果說上一次哥倫布地理大發現，擴充的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現，擴充的就是人們的數字空間。在數學空間，建立新的商業文明，從而發現新的創富模式，為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算，大資料、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智慧就是那船上的帆，哥倫布之帆！

新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。

產業智慧官  AI-CPS

用“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。

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新技術：“雲端計算”、“大資料”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智慧”；新產業：“智慧製造”、“智慧農業”、“智慧金融”、“智慧零售”、“智慧城市”、“智慧駕駛”；新模式：“財富空間”、“特色小鎮”、“賽博物理”、“供應鏈金融”。

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