HPS到HCPS嵌入式工程师证书含金量的自然演进之旅
在2017年12月7日,南京举办的“世界智能制造大会”上,中国工程院院长周济发表了题为《关于中国智能制造发展战略的思考》的报告。报告中,他系统阐述了对我国智能制造发展的看法,并提出了一些重要观点。他指出随着智能制造战略的持续推进,传统制造过程中的人与物理系统之间的关系正在从人-物理系统(HPS)二元体系转变为人-信息-物理系统(HCPS)三元体系。
周济院士认为,在传统制造中,主要包含人和物理系统两大部分。人通过对机器的控制实现人与机器之间的交互,而机器则通过接收人的指令完成生产工作。同时,人们还要接收机器反馈的状态信息完成感知、分析决策以及学习认知等工作,从而使得人机系统形成一个完整闭环。在这种模式下,物理系统主要是用来替代人类进行体力劳动,以减少对人的需求并提升产品质量和生产效率。
随着信息化技术的发展,一些企业开始将感知分析和决策工作独立出来,用信息系统替代人的角色,让这些信息系统与物理设备融合以实现自动化控制。此举促成了传统的人-物理体系向更先进的人-信息-物理体系演变。这一阶段被称作第一代和第二代智能制造体系,它们涵盖了美国提出的CPS理论以及西门子提出的数字双胞胎概念。
当前,我们正处于新一代智能制造技术的大潮期。在这一阶段,不仅保留了前两代中的所有优势,还进一步深化了其功能性。在新一代当中,最关键的是增加了一项新的能力——认知和学习能力。这意味着现在不再只是简单地让计算机执行命令,而是赋予它们自主学习、提升自己的知识库,并能够产生新知识,这种能力直至目前仍然属于人类独有的特征之一。
业界专家普遍认为,在这个新的时代里,我们不再是直接告诉计算机如何做事,而是在指导它们去寻找解决问题的手段。当我们教会计算机会自己学会做事时,那么真正意义上的“授之以渔”才会成为可能。而这也需要我们从数据向知识管理转变,使得数据变得有组织,有结构,可以被模型化,从而使得它可以被其他设备理解和使用。
笔者认为周济院长所提出的HCPS理论不仅融入了国际上对于CPS理念的一般讨论,而且强调了人类在整个过程中的核心作用。如果能将我们的智慧灌输给这些电子设备,那么它们就能够拥有像我们一样自主地学习、探索并创造。未来,当这样的场景成真时,我们或许真的能够完全脱离繁重的工作,与那些拥有高度自主意识的小型AI一起共享生活空间,将时间花费在更加高级别的问题上,比如科学研究或者艺术创作,而不是机械性的重复性任务。一切都显得如此遥远,但正是这样一种可能性驱动着科技不断前行,也激励着每一个创新者的心灵深处不断追求更高层次的人类存在。