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区块链技术构建智能制造领域未来发展蓝图

2021-06-25 16:16:46  来源:

摘要:清华大学信息技术研究院副院长、博士生导师,中关村区块链产业联盟副理事长邢春晓在该论坛上发表主题演讲,题为《区块链赋能数字经济和智能制造》。与此同时,CIO时代联合创始人兼COO刘晶女士在活动现场,对邢院长进行了专访。
关键词: 区块链,数字化转型,邢春晓,CIO时代
  2021年6月7日,由重庆市经济和信息化委员会、重庆市渝中区人民政府指导,重庆市工业软件产业园主办的 “2021中国工业软件大会”在重庆隆重举行。大会下午的“移动区块链赋能实体经济高峰论坛”由生物链林隔空网络科技(重庆)有限公司独家承办,请到众多专家学者解读区块链发展新趋势。

  清华大学信息技术研究院副院长、博士生导师,中关村区块链产业联盟副理事长邢春晓在该论坛上发表主题演讲,题为《区块链赋能数字经济和智能制造》。与此同时,CIO时代联合创始人兼COO刘晶女士在活动现场,对邢院长进行了专访。
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  邢春晓(右一)

  人物介绍:
 
  邢春晓:清华大学信息技术研究院副院长、博士生导师,中关村区块链产业联盟副理事长。
  主要研究领域:数据库和数据仓库,大数据和知识工程、人工智能,软件工程,区块链技术,智慧城市、智慧医疗、数字图书馆和电子政务关键技术研究等。
  
  CIO时代直播间专访:
  
  刘晶:邢院长您好,今天大会的主题是围绕着区块链技术,您认为的区块链都包含着哪些技术特点呢?
 
  邢春晓:2016年,我们称之为区块链的元年。区块链本身这个技术,我认为它是一个交叉融合技术的一个创新。也就是说,人工智能、区块链、云计算、大数据、物联网,实际上都在融合。说它是个交叉创新技术,是因为它是综合了多项相关的,包括计算存储、网络、共识、智能合约和密码学,而且它还集成了经济学、社会学,包括经济学里面的金融学。我们国家实际上在去年4月20号新基建里面也把区块链列为信息基础设施。实际上是我们叫分布式存储、点对点的网络到共识的算法、加密的算法和后来的智能合约,五项技术的交叉融合创新、集成创新的一种新的模式。因为它带来了很多相关的一些发展,所以从技术角度,我认为别的大部分相对是单一技术,而区块链是交叉融合创新的一个技术。
  
  刘晶:刚刚您提到新一代信息技术还包括了云计算、大数据、AI等等,那您认为区块链技术跟这些新一代IT信息技术有什么样本质上的不同吗?
 
  邢春晓:我刚才在主题演讲里,把新一代信息技术归纳为ABCDE五类。“A”就是人工智能。“B”是区块链。“C”是计算,特别是云计算,未来是量子计算。“D”是数据、大数据。“E”我把它泛化了,就是互联网,包括这次大会叫移动互联网。移动互联网现在也是蓬勃发展,移动互联网,目前是进行时,就是万物互联的物联网。所以“E”实际上都有一个互联网,不管是Internet还是mobile Internet到Internet of things,都是互联网。
 
  区块链,它更多的是凸显了信任的基础设施,这是它最大的特点。2015年《经济学人》里面叫“信任的机器”,所以我觉得信任是它最本质的一个特点。原来我们的信任通过血缘、契约,今天我们通过算法、模型、区块链来构建信任的体系,有时候也称它为“分布式的加密的账本体系”。账本很重要的是要构建信任体系的一个重要的内容,当然未来从账本可能会扩展到真正是信任机器模式的创新,我想这也是由1.0到2.0、3.0、4.0的发展。
  
  刘晶:区块链技术跟其它几种技术是互融互通的,那他们之间的相结合能产生什么样的反应和场景呢?
 
  邢春晓:区块链本身的发展,实际上分为四个阶段,最开始,它是比特币底层的一个重要技术,2.0以后产生了以太坊之类的技术,我们叫可编程的金融底层的重要技术,增加了智能合约。3.0增加了预言机之类的相关的技术。今天的4.0时代,开启软件定义的智慧社会的内容。实际上,这几个阶段,已经跟刚才说的ABCDE五项技术在结合。
 
  一方面,人工智能和区块链正在紧密的结合,因为它实际上正在扮演一个群体智能或者社会智能的一个重要内容。区块链2.0时代加入了智能合约内容,现在区块链也在研发,跟智能结合起来,体现双方各自的优势,所以叫智能区块链也好、区块链智能也好,都是未来重要的一个创新方向。
 
  再一个就是跟数据的结合。因为我们今天数据要素由原来的农业经济里面的土地和劳动,发展到工业里面的资本,技术、知识,到今天,数字经济里面的要素已经成为数据了。数据要素面临很难解决的一个问题就是数据要素的确权、流通、交易、结算等等,用区块链解决数据确权、不可篡改、不可抵赖相关的一些问题,两种技术交叉融合非常重要。
 
  第三个就是计算,不管是云计算还是量子计算,实际上跟区块链是紧密结合的。对于量子计算会突破一些区块链当时的密码体系里面的一些问题,需要研发抗量子的密码体系,我们清华以王小云院士为核心的团队,正在做这方面的努力。计算本身的体系就是计算的架构,包括一些算法的架构,它是除了网络以外,另外一个计算的技术。我有时候把人工智能、区块链、计算、数据和互联网变换成叫算法、算力、算量、算能和算网结合起来,“五算”,离不开“云计算”。所以,我认为区块链与计算的结合是核心。
 
  第四个就是跟物联网结合。区块链和物联网是非常重要的赛道。为区块链解决了一个自洽问题,它重构了一个组织和架构,为什么呢?因为,它没有中心化,它是一个分布式甚至多中心,有人讲去中心化的来解决一个系统的运行和维护的问题。我们看到的机器万物互联,不是人和人、人和物,更多的可能是物物之间协同、产生群体智能。所以,区块链跟五个技术都是在紧密的融合和创新。
  
  刘晶:我们今天大会主题是中国工业软件大会,那区块链技术在中国工业互联网这个领域应用的现状是什么样的呢?
 
  邢春晓:我想今天的主题非常重要。十三届四中全会提到,把数据作为要素,五中全会将其列为远景目标,也就是“十四五”未来的发展,工业软件是国家未来发展的重中之重。
 
  目前,我们的工业发展面临着一些重要的挑战,这些挑战就是我们现在工业软件受制于人,出现一些卡脖子的问题。我们很多的工业软件,包括今天上午提到的CAD等工业信息化软件,基本上都是“GPS”在垄断着。“G”就是GE,“P”就是飞利浦,包括通用等一些相关的厂家,特别是GE和西门子,卡着工业软件的脖子。
 
  最近,习总书记在两院院士大会上提到了自立自强。从基础软件到应用基础软件都需要自主创新。原来我们叫自主可控,包括信创、区块链,都需要构建我们自主可控的底层平台,研发我们自己的平台,所以在工业上肯定更需要。一个是刚才说的基础软件,从数据库、操作系统里面能够起到一些链化的思想在操作系统、数据库里面能体现;另外包括我刚刚说的CAD,工业信息化的软件等层面提供问题。
 
  另一个是从软件角度、基础软件、应用基础软件这方面,我觉得主要是解决工业软件里面数据的问题、数据治理的问题,包括知识。数据、知识到反馈,就是刚刚说的孪生,工业实际上是很重要数字孪生体系,所以从数据、知识到孪生“三位一体”来构建我们国家工业软件的体系和生态,我觉得这是非常重要的。那区块链实际上就是扮演着工业软件里面的信任的一个信息基础设施的基石的作用。
  
  刘晶:区块链解决了数据在工业互联网这个底层技术支撑的一个信任的问题,那么,信任体系怎么去构建呢?
 
  邢春晓:信任主要是安全、可信、可控,再一个就是不可篡改、不可抵赖等。目前,区块链在金融方面的应用,主要是从金融角度、金融属性来说的,金融也就演变为金融现代服务业。工业方面范围更广,因为我们国家是工业大国,但是现在还没有达到强国。用ABCDE这项技术来支撑我们变成一个工业强国,特别是区块链相关的这个,实际上就是信任体系。那这个信任就是数据的互联互通、互操作,能不能真正可信可控,能够进行流通、交易、结算,实际上就是工业数据的确权。所以现在很多省也在构建工业数据的交易体系。大数据交易,对工业是很重要的一部分。现在,工业方面的CIO,他一是不敢,不会,甚至不愿,就是因为他没有解决数据的共建共享共治的问题,就是我刚才说的信任问题。
  
  刘晶:您认为区块链技术应用到工业互联网,它最大的问题是安全问题还是可信问题?您认为工业互联网遇到的最大难点在什么地方?
 
  邢春晓:第一个,现在信息技术飞速迭代发展,区块链由原来的高速高效到今天的安全可信。区块链在工业领域也存在安全可信的问题,在流通过程中,现在它的安全和可信成为一个重要的要素。另外一个就是监管的问题。数据到底在哪,实际上是不流动的,就是刚才说的多方计算,工业里面现在很重要的是一个多方计算问题,数据不出门,而软件像小蜜蜂一样采集,最终的结果给决策者提供一个重要参考,形成了这种模式。我觉得区块链在部署的过程中最大难题是数据孤岛,和不太会使用区块链技术来构建它的信息化平台和基础设施的问题。
 
  很多主管、CIO,他们实际上对区块链知之甚少,更多的还是传统信息化的思维。现在我觉得由高效变成了什么呢?高可信、高安全、高智能,这相当于三角形,高效、智能、安全这三个要结合起来。还有第四个就是监管,因为很多工业数据也都是命脉数据,监管非常重要。这个监管从国家机构角度要了解数据的走向,算法的走向。
 
  所以,解决工业里面最大的难题,第一个是要有一个顶层设计,总体规划的理念。第二就是从工业的安全角度,要打破原来从产品的高效,设计研发角度转向安全可信的角度,然后综合原来的高效和智能来构建我们国家的工业软件体系。第三,要实现工业软件的自主知识产权。因为现在受制于人,卡脖子,很多工业软件基本上都是国外的软件。比如说航空工业,飞机使用的都是达索软件。
 
  从我们角度来说,一方面从基础软件、应用基础软件到安全可信的软件,实际上区块链扮演非常重要的角色。因为区块链本身它就是一个交叉融合技术,不能说技术不困难,实际上它是一个融合交叉带来的挑战,这个是很大的一个问题。
 
  另外就是法律法规层面的,金融的法律法规明显滞后,工业也是。事实上,工业更多的是缺乏对应的标准,相关的区块链和工业结合的一些工业标准规范和指南寥寥无几,所以要尽快地出台相关的标准规范,为我们国家整个框架、标准规范、法律法规提供引导。
  
  刘晶:区块链发展离不开专业人才的支撑推动,邢院长,您是来自国内顶级学府,那您能聊聊,我们目前区块链人才处于一个什么样的情况吗?
 
  邢春晓:我觉得区块链人才是一个很大的短板,当然现在有些补充。教育部、工信部出台了关于人才培养相关政策、指导意见。我们中国电子学会也出台了一个关于人才的标准。从高校角度来说,去年,正式把区块链工程列为我们国家其中一个学科,相当于多了一个门类叫区块链工程。
 
  作为清华来说,我们也有相关区块链的课程。一方面是研究生的课程,本科去年才开始有区块链工程方向,我觉得本科的课程这方面还需要加强,我们也是在积极地运作。全国的高校实际上对区块链都开展了相关的课程甚至学科的布局,为我们国家的区块链人才的短板提供了非常重要支持。
 
  第二,区块链人才培养不是单单的一门学科,它实际上是一个交叉学科。比如说计算机科学与技术的学科的人才,包括信息技术的交叉,还有跟金融学、经济学、社会管理学,甚至是密码学等等,都是在紧密交叉的,这个人才的培养不太容易,特别是高端人才的培养,因为他本身就已经是交叉人才。所以,这里我们也是呼吁加强这方面人才队伍的培养。一方面是高精尖方面的人才,另外就是基座方面的人才。清华有个继续教育学院,未来可能叫终身学习学院,就是给一些能够真正充电的人才设立的。
  
  刘晶:有一个观点说,区块链技术目前在国内应用还处于比较初级的阶段,您认可这个看法吗?
 
  邢春晓:我觉得是。区块链技术大规模的一个应用,未来三年,是一个重要的布局。现在我们看到区块链技术在相关领域的一些应用,应该说是点状,还没达到线和面。但是区块链的生态构建是非常重要的,包括它的上游,很多创新来自于上游,0到1的一些基础研究,还有就是它的中游一些产业,到下游一些应用。最近,对区块链生态下游,国家出台了很多严格监管的规范、指南,还出台了一些管理办法。比如,2017年9月3号关于ICO,打击ICO、取缔ICO包括交易所;2019年关于区块链服务管理,网信办出台《办法》等等。
 
  我觉得国家正在把相关的红线划定,实际上是国家该有一个谨慎包容的态度,对技术来说应该大力的扶植,对于上面的一些生态相关的应用,在先试先行出现问题的话就要出现监管,所以,我们也正在研究监管和安全以及交易的区块链的相关技术应用,当然这些应用更多的还是一个点状的,有些可能线状的,还达不到面。也就是说我们还是一些小规模的,大规模的相关应用有待于政产学研共同来探索,因为政府的引导是非常重要的。
 
  我觉得最近出台的政策非常严厉,但是有些冲击到技术的研发了。从技术角度来说,我觉得技术研发一定要加大力度,因为这实际上是国与国技术的一个竞争,产业之间的竞争,就像50年前的互联网,到了30多年前才开始爆发应用一样。所以,我们一定要积累这方面的技术,虽然它是点线中的小规模应用,但是我们要谨慎包容鼓励,再加上政府的引导。
 
  另外一个就是企业的主导。现在大规模的,独角兽的区块链的企业少之又少,企业也要出台相应政策来扶植真正的区块链技术应用,促使企业能够飞速发展。
 
  第三,高校作为基础研究、应用基础研究能够出创新性的、顶天立地的一些成果。最近,国家有相关的团队在攻关,聚焦一些重要的产业方向,来构建它的底层的区块链平台。我觉得这个非常重要,能够解决卡脖子的问题。
 
  区块链技术应用就是官、产、学、研、用一体联动发展,还有就是非常重要的用户群体。要有一个风清气正的生态和良好的环境,不能把比特币跟区块链等同。因为比特币就相当于区块链的一项重要的技术,比特币只是其中的一个应用,包括一些交易所。从这个角度来说,用户一定要注意风险。因为它的大起大落,整个的加密货币或者数字代币或者是虚拟货币,类似于这些,大家一定要谨慎,防止受骗上当。
  
  刘晶:我们看到区块链技术从工业生态融合方面确实具备了很多优势,区块链技术在智能制造领域应用,您有没有一些路径建议?
 
  邢春晓:实际上智能制造,包括工业互联网都属于实体经济,相当于第二产业,工业。我们国家是一个工业大国,还不是强国。未来的智能制造是走向工业强国非常重要的一个途径。它主要有四个方面:
 
  第一是产业数字化。产业数字化的阶段实际上就是智能制造里面的一个路径。信息化非常重要的是数字化,就是1.0时代,数字化的转型实际上是2.0,就相当于智能化转型,很多企业是交触在整个的“三化”数字化、网络化、智能化里的数字化、智能化两个阶段,所以我们国家现在是数字化到智能化,智能制造。这里面的路径第一步肯定要走,就是相当于数字化,包括产业数字化、数字产业化。
 
  第二个就是网络化。由于不可信的问题,网络化的阶段,一定要包括上云、上网、上链“三上”,去年3月份,国家提出,上云、用数、赋智,实际上就是数字经济里面的一个生态建设,我们叫数字工厂、数字企业、数字车间、数字生态。这实际上是数字经济里面非常重要的国家的指南,按照那个《指南》,它有五个赋能。所以,我觉得这个路径就从数字化、网络化到智能化。
 
  第三,智能化。当然是智能化本身的阶段,我刚才已经提了,相当于“三位一体”,数据、知识和孪生。今天讲了数字孪生,或者叫数智孪生链。“数”就是刚才说的基础的数据、数据库、数据仓库、数据中台等应用基础的研究。“智”就很多了,包括知识体系的建设、人工智能应用到智能制造,不管是感知和认知的技术,还是孪生,我觉得就是由全球化一体化。我们知道世界是平行的,这个平行的世界,一个是数字世界,一个物理世界,所以孪生实际上是物理世界和数字世界怎么能够紧密的耦合融合,提高效率、降低成本,提高可信和可持续的发展。由高速到高质量的发展,推动国家区块链相关的技术进步。
 
  第四,由智能的体系构建孪生的体系。这个路线图实际上是打数据基础,由数据的基座、数据的线索到知识和智能的体系。由孪生的体系把这个链条建立起来,这个“链”从区块链到供应链、价值链和生态链“几链融合”构建未来的工业软件的体系,解决我们国家工业软件受制于人的困境,实现工业强国目标。
 
  我们清华正在研发工业软件里面的数据库、操作系统,包括CAD相关的一些核心的攻关软件。围绕一些工业比较重要的,工业最核心的工业软件布局研发,甚至是替代,来体现我们国家的实力。
  
  刘晶:最后想请您再谈一谈未来三到五年,区块链技术在工业互联网、工业软件或者智能制造等等方面应用的远景和蓝图是什么样的?
 
  邢春晓:未来,工业软件要依靠区块链非常重要的技术,构建一个信任的基石。说到未来蓝图,其实就是信任的信息技术,现在应该说我们还没有建立起来。信任体系对于国家来说,就叫做信息的基础设施。有了信息基础设施,下面是什么呢?融合。这个融合就是我们的信息基础设施里面的,比如说区块链要跟工业,包括工业里面的工业软件,相当于我们今天说的数据中心、智算中心要结合。实际上就是刚才说的ABCDE那五项技术,要结合发展,五个部分是它一个重要的方向。
 
  蓝图里面顶层设计是非常重要的。我们国家制定了《中国制造2025》,这里面有十大领域,“三步走”,五个重要的保障。也就是说我们国家的总体发展蓝图已经绘出,但区块链在这里面,我觉得一方面就是信任体系延伸安全可信;再一个就是可监管。刚才说的比特币的例子,就是监管的问题。工业软件里面也有管理、治理和监管的问题,那就是工业的核心命脉,数据如何确权、如何交易、如何流通、如何结算?,因为今天我们已经进入了数字经济时代,就是围绕数据开展的一系列经济活动。这里面的信任体系、安全体系、监管体系就显得非常重要了。
 
  所以,未来的蓝图就是需要“三融合”:可信、安全和监管,构建信任的工业的信息基础设施为我们国家的工业软件提供一个重要的支撑。


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