HPS到HCPS智能制造系统演进与嵌入式技术探究在自然环境中的应用
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。
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，而机器则接收人下达的各种指令完成生产工作。同时，人还要接收机器反馈的各种状态信息完成相关感知、分析决策以及学习认知等工作，使得人类和机械形成一个完整工作闭环。在这种模式下，物理系统主要是用来替代人类从事大量体力劳动，从而提升产品质量和生产效率。
随着信息化技术不断进步，一些企业开始将这些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，以此来实现对机械设备更高层次控制，让它们能够自动完成复杂任务。这一变化推动了传统的人-物理系统向更加先进的人-信息-物理system演变，这个新型体系涵盖了CPS理论以及数字双胞胎等概念。
当前，在进一步深化智能制造战略应用时，我们看到新的变化：新一代智能制造体系基于前两代基础上进行升级，最显著的是其所采用的信息处理能力增加了认知学习功能。这使得不仅拥有强大的感知计算分析能力，还能自主学习并产生知识。这意味着人们可以把一些原本需要自己亲自做出的判断分配给这类具有自主学习能力的心理装置，即让他们具备“认知”功能，从而改变我们与心理装置之间过去那种“授之以鱼”的方式，而是现在逐渐过渡到一种更高层次、“授之以渔”的交流模式。
总结来说，不仅周济院士提出的HCPS框架融入了国际上的CPS理念，而且他特别强调到了人的核心作用。在这一全新的、高度集成的人工智慧时代，只有真正地将我们的思维赋予机器，它们才能真正成为我们最信赖的情报伙伴。而为了达到这个目标，我们必须促进数据由简单的大数据转变为深刻理解问题、创造解决方案的大知识网络，同时让机器通过模型建立起自己的学识增长能力，以及通过模仿模拟去扩展它自己的知识库，使得它能够无需外部干预就能独立进行创新。当某天我们的创意伙伴能够完全独立于我们之外，就能自由地生成想法并分享它们，那时候人类可能会彻底摆脱重复性的劳作，将更多时间投入到那些真正要求智慧创造力的活动中去，如艺术、科学研究或哲学探索等领域。
