從智慧社會看智慧民航

◎中國工程院院士、航空交通工程技術專家、北京理工大學校長 張軍

張軍院士

一、智慧社會的發展

習總書記在十九大報告里指出要建設智慧社會，在兩院院士大會里又提及以信息技術、人工智能為代表的新興科技快速發展，能夠大大拓展時間、空間和人們的認知范圍，人類正在進入一個“人機物”三元融合的萬物智能互聯時代，所以智慧社會是我們未來發展的一個趨勢。

智慧社會有諸多內涵，核心包括信息網絡泛在化、基礎設施智能化、產業發展數字化、公共服務普惠化和政府決策科學化等。建設智慧社會離不開信息技術，信息社會發展的三大定律，首先是摩爾定律，集成電路可以容納的晶體管數目大約每經過18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍，這個定律造就了計算機時代。第二個定律是3COM公司提出的梅特卡夫定律，即一個網絡的價值等于該網絡內的節點數的平方，而且該網絡的價值與聯網的用戶數的平方成正比，該定律造就了亞馬遜、中國的BAT。第三個定律也是最容易被大家忽略的定律，是由英特爾副總裁提出的達維多定律，只有先入市場的企業才能更容易獲得較大的份額和高額的利潤，該定律造就了無數個新的互聯網企業。在信息定律的驅動下，我們開始逐步實現設施智能化、技術智能化直至社會智能化。

智慧社會的典型場景包括智慧交通、社會治理和應急管理。智慧交通核心的頂層境界就是自主化。在共享交通模式和智能信息技術的基礎之上，城市出現了全新的交通理念，即“出行即服務”。“出行即服務”的關鍵宗旨是以人為本，在這種模式下，未來交通的出行鏈、信息鏈、服務鏈將實現“三鏈合一”。第二個新的交通理念是人車路協同，即使沒有紅綠燈，行人、車輛仍然能夠自組織穿過馬路。另外，以“平安、智慧、綠色、綜合”為主旨的空間立體交通作為一種新的城市規劃模式，也在如火如荼地發展當中。

第二個典型場景是智慧網助力社會治理精細化，通過智能化信息采集、精準分析、精準服務來實現精準治理、監督和預警。面對這次突如其來的疫情，智慧網通過智溯追源，讓科學處置在疫情防控中發揮了十分重要的作用。

在應急管理中，應急智聯網將在火災監測與態勢預測、突發環境事件緊急監測、熱點區域安保評控等領域，實現立體多維探測、信息鏈條重建、精準評估判斷、救險使命必達。這些舉措的實現，對于整個立體天空地一體化的應急管理具有非常重要的意義。

二、智慧的科技賦能

上述對智慧社會發展的論述該如何實現？主要就是通過智聯網，即人工智能的互聯網。有了智聯網，一方面可以支撐智慧社會，另外一方面可以構建我們的CT基礎設施，最后來支撐整個智能的應用。所以，智聯網是核心。

智聯網的定義即通過知識，實現人機物的交互。因為人工智能最大的作用就是把信息變成知識，來實現五個“自”——“自感知”“自學習”“自決策”“自執行”“自治理”。

對于感知，現在被稱為無感嵌入，主要涵蓋個人可穿戴和工業可穿戴。個人可穿戴的一個例子是一個人戴上手表就可以知道他體內的微生物情況，這叫做非侵入式的生物相容。工業可穿戴能夠實現信息、物理、社會深度融合。在航空領域，無感嵌入也應用頗豐，例如生物傳感可用于機場快速安檢，監視雷達可用于場面活動監視，氣象雷達能夠做高空氣象探測，這些應用能夠使得航空感知多尺度、復合化和精細化。

對于計算，我們要特別重視社會計算。民航常旅客就是我們最基本的一個社會計算。只有民航出行實現社會計算，智慧民航才能真正做到出行即服務。

對于服務，核心是知識發現與推理，繼而提供最好的服務。以交通的智慧服務為例，可以分為三個方面，第一方面是多元融合與分級調整，第二方面是按需匹配與跨界使用，第三方面是多樣化的人機交互。由此可見，航空服務的未來是由群體級到個人級的一種消費和服務。

三、智慧民航的展望

現有的中國民航系統存在以下幾個問題：首先，信息比較分立，怎么樣能夠協同？第二，人工處理為主，怎么樣能夠智能響應？第三，集中式管理管控，怎么樣能實現智慧服務？這些問題的解決必須依靠智慧民航。

民航局馮正霖局長在2019年民航發展論壇中對智慧民航做出了定義，即“全面感知、泛在互聯、人機協同、全球共享”，這與智聯網是一脈相承的。中國民航未來要打造立足于智慧出行、智慧物流、智慧運行、智慧監管這四個場景的智慧民航系統，從而實現“五個一”的民航發展目標。有了智聯網，就要有新型的載運工具，要有新型的智能基礎設施和下一代的智能運行服務。

智能基礎設施主要包括航空寬帶通信，即機場AeroMACS、航路LDACS和下一代衛星通信。還有空事衛星系統AVISAT，去年北航發射了我國第一顆空事衛星，開啟了空事衛星的新時代。此外還有北斗，北斗民航應用是國家的重大戰略，現在北斗的所有技術程序都完成了，正在推進北斗的航空衛星導骯標準成為國際工業標準。此外，北斗加通信、北斗加監視、北斗加校驗等結合，可以形成自主可控、引領發展的新業態。

在智慧運行方面，首先是智慧機場。機場要用好地下空間，此外還要做到“三無機場”，無人、無車、無干擾，真正享受共享服務；第二是智慧空管，其核心在于基于性能的五維空管；第三個是智慧航司，要做到運行更安全、更精細、更科學；第四是智慧監管，核心要數據做加法，流程做減法，融合做乘法，運維做除法；第五是智慧出行，要實現全流程的定制化、個性化、多樣化智慧服務；最后是智慧物流，包括水-陸、公-鐵、空-地的聯運，在無人機加入后，可以實現空天地一體的立體化物流。