桂衛(wèi)華：知識自動化將提升工業(yè)軟件的技術(shù)水平

桂衛(wèi)華：知識自動化將提升工業(yè)軟件的技術(shù)水平

桂衛(wèi)華

有色金屬工業(yè)自動化專家、中國工程院院士。現(xiàn)任中南大學教授、國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體學術(shù)帶頭人、“有色冶金自動化”教育部工程研究中心主任。

知識自動化及工業(yè)運用是一項用知識推動經(jīng)濟發(fā)展的顛覆性技術(shù)，能夠為相關(guān)行業(yè)帶來一些革命性的變化，特別是知識自動化系統(tǒng)將可能推進新的軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而提升工業(yè)軟件的技術(shù)水平。

當今社會，知識型工作基本上占據(jù)壓倒性的地位。知識型工作是對知識的利用和創(chuàng)造,是具備知識才能完成的工作,或者有知識的人或系統(tǒng)完成的工作,是生產(chǎn)有用信息和知識的創(chuàng)造性腦力勞動。從事知識型工作的人是知識型工作者(如專業(yè)技術(shù)人員、咨詢?nèi)藛T、技師、科學家、管理者、分析師等),知識型工作者依靠知識和信息創(chuàng)造價值,有能力運用自己的智能不斷創(chuàng)造新的價值和創(chuàng)造新的知識。知識型工作在當代社會分工中占有壓倒性的重要地位,其核心要求是完成復雜分析,精確判斷和創(chuàng)新決策的任務。知識自動化主要是指知識型工作的自動化。

它需要具備知識能力的人完成，并具有問題分析、精確判斷、創(chuàng)新決策三大特征。隨著社會發(fā)展，體力型勞動逐漸被自動化技術(shù)所替代。而通過知識型工作自動化，可以解決提高效率、提升應對復雜問題的能力等問題。

知識型工作在工業(yè)企業(yè)運行中起核心作用,如工業(yè)生產(chǎn)中的決策、計劃、調(diào)度、管理和操作都是知識型工作,完成這些工作需要統(tǒng)籌考慮各種生產(chǎn)經(jīng)營和運行操作要素,關(guān)聯(lián)多領(lǐng)域多層次知識。在流程工業(yè)的運行優(yōu)化層,由于難以建立精確數(shù)學模型,操作參數(shù)選擇設定以及流程優(yōu)化控制都依賴工程師憑經(jīng)驗給定控制指令。工程師的知識型工作包括分析過程機理、判斷工況狀態(tài)、綜合計算能效、完成操作決策等。在計劃調(diào)度層,需要統(tǒng)籌考慮人、機、物、能源各種生產(chǎn)要素及其時間空間分布和關(guān)聯(lián)等,調(diào)度員通過人工調(diào)度流程協(xié)調(diào)各層級部門之間的生產(chǎn)計劃,完成能源資源配置、生產(chǎn)進度、倉儲物流、工作排班、設備管理等知識型工作。在管理決策層,決策過程涉及企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)狀況,外部市場環(huán)境以及相關(guān)法規(guī)政策標準,管理決策者根據(jù)一系列經(jīng)營管理知識進行決策。現(xiàn)代工業(yè)中機器已經(jīng)基本取代體力勞動,工業(yè)生產(chǎn)管理、運行和控制的核心是知識型工作,離不開具有高水平的知識型工作者進行分析、判斷和決策,目前在各個層面都要依靠知識型工作者來完成工業(yè)的生產(chǎn)。

我們所說的知識自動化系統(tǒng)，實際是人工智能技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、自動化系統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合，更注重其與對象和場景的密切結(jié)合，是在與應用對象和場景結(jié)合中間提出問題和思考問題，有著自己的知識特點和特殊策略。

知識自動化不僅將計算拓展到新的領(lǐng)域(如具有學習和基本判斷的能力),并且可以使知識工作者和機器之間產(chǎn)生新的關(guān)系,比如極有可能像人與其合作者間那樣實現(xiàn)人機之間的交互。

信息領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)，包括移動互聯(lián)網(wǎng)、先進機器人、知識工業(yè)自動化、物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、自動駕駛汽車、下一代基因組學、儲能技術(shù)等多項內(nèi)容。現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，無時無刻不改變著人們的生活，并對經(jīng)濟發(fā)展起著支撐作用。在高新技術(shù)里，信息技術(shù)是領(lǐng)頭羊。我們所指的顛覆性技術(shù)，是指驅(qū)動未來經(jīng)濟發(fā)展的顛覆性技術(shù)。它是未來經(jīng)濟發(fā)展的制高點。國外的頂級技術(shù)能夠真正對經(jīng)濟發(fā)展起到顛覆性作用，我國雖然在基礎(chǔ)方面做得不錯，但比起國外還是有差距。

工業(yè)生產(chǎn)過程的知識自動化主要有四個方面：一是現(xiàn)狀，二是為什么要在工業(yè)生產(chǎn)中研究知識自動化；三是能不能在工業(yè)過程中實現(xiàn)知識自動化；四是如何去做。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，機器已經(jīng)基本取代體力勞動，而管理運行、控制核心的工作，都是屬于知識型工作，主要依靠的是知識型工作者來完成。

一個企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度往往是根據(jù)市場信息，通過相關(guān)部門來制定生產(chǎn)計劃，生產(chǎn)計劃定了之后就開調(diào)度會，協(xié)調(diào)以后才是正式的生產(chǎn)調(diào)度計劃下發(fā)到各個分廠或者各個車間去執(zhí)行。在人調(diào)度的過程中，我們明顯可以看到比較滯后，并且較復雜，難以應對市場和環(huán)境的變化。知識自動化要解決什么問題？主要是兩個方面：一是流程能不能扁平化和更加優(yōu)化；二是流程過程中一系列決策點，如何實現(xiàn)知識驅(qū)動決策。

（本文根據(jù)桂衛(wèi)華在“國際工程科技發(fā)展戰(zhàn)略高端論壇”上的講話整理，未經(jīng)本人確認）