塊數(shù)據(jù)4.0
——人工智能時代的激活數(shù)據(jù)學(xué)

2018年5月28日，由貴陽大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略重點(diǎn)實驗室研究編著的最新理論成果《塊數(shù)據(jù)4.0：人工智能時代的激活數(shù)據(jù)學(xué)》正式發(fā)布。未來人類將進(jìn)入超數(shù)據(jù)時代，超數(shù)據(jù)時代將是一個更加開放、更加復(fù)雜的巨系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)科學(xué)研究的思路與方法也應(yīng)當(dāng)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變?！秹K數(shù)據(jù)4.0》圍繞塊數(shù)據(jù)的理論架構(gòu)開展深入研究，創(chuàng)新性地提出激活數(shù)據(jù)學(xué)，構(gòu)建了基于復(fù)雜理論的應(yīng)用模型，為大數(shù)據(jù)領(lǐng)域和人工智能領(lǐng)域的探索研究提供了一個嶄新的視角。

緒 論

大數(shù)據(jù)時代的解決方案

我們沒有把大數(shù)據(jù)僅僅看作所謂的“大”的數(shù)據(jù)，而是把大數(shù)據(jù)看作一種“活”的數(shù)據(jù)，因為只有激活，大數(shù)據(jù)才有生命，才有社會屬性，才能成為未來世界人們賴以生存與發(fā)展的土壤和空氣。激活數(shù)據(jù)學(xué)的核心正是將人類認(rèn)知能力與計算機(jī)快速運(yùn)算和海量存儲的能力結(jié)合起來。一方面，提高智能系統(tǒng)的置信度，避免人工智能技術(shù)的局限性所造成的風(fēng)險甚至危害；另一方面，建立人類參與的混合增強(qiáng)智能，將海量數(shù)據(jù)通過人機(jī)混合增強(qiáng)智能實現(xiàn)最佳釋放。這種形態(tài)是人工智能可行的、重要的成長模式。

超數(shù)據(jù)時代

超數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)擁堵

超數(shù)據(jù)時代，由數(shù)據(jù)短缺變?yōu)閿?shù)據(jù)過剩。信息爆炸與數(shù)據(jù)爆炸帶來海量信息、垃圾數(shù)據(jù)泛濫，使得人類被無邊界的數(shù)據(jù)層層包裹，最終形成認(rèn)知障礙。我們把這種問題和困境稱為“數(shù)據(jù)擁堵”。在超數(shù)據(jù)時代，復(fù)雜性的、動態(tài)的思維方式將被樹立，人們的思維方式也將呈現(xiàn)復(fù)雜性的變化趨勢。人機(jī)物三元融合將使得數(shù)字科技沉浸式地滲透到實體經(jīng)濟(jì)和社會服務(wù)活動中，通過人機(jī)物閉環(huán)協(xié)作交互過程提升生產(chǎn)生活的智能化水平。

數(shù)據(jù)搜索

數(shù)據(jù)搜索：智能感知

數(shù)據(jù)搜索是激活數(shù)據(jù)學(xué)中的準(zhǔn)備階段，是塊數(shù)據(jù)系統(tǒng)依據(jù)某種信號組織相關(guān)數(shù)據(jù)的一種行為。激活數(shù)據(jù)學(xué)中的數(shù)據(jù)搜索，實現(xiàn)了在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)體系的基礎(chǔ)上從孤立的“數(shù)據(jù)”到全局?jǐn)?shù)據(jù)的“匯聚”過程?；诩せ顢?shù)據(jù)學(xué)的數(shù)據(jù)搜索結(jié)合新一代人工智能技術(shù)，擺脫了傳統(tǒng)搜索引擎的局限性，更加智能化，更具主動性，提供多元化的搜索方式，為用戶提供個性化定制服務(wù)，更好地滿足用戶的個性需求。

關(guān)聯(lián)融合

關(guān)聯(lián)融合：智能聚合

在智能搜索獲得的數(shù)據(jù)集中，需要處理的數(shù)據(jù)可能來自不同數(shù)據(jù)域、不同數(shù)據(jù)源，同時還具有不同的數(shù)據(jù)形式。從人腦整合不同感官之間的信息模式出發(fā)，激活數(shù)據(jù)學(xué)提出一種新的方法體系——數(shù)據(jù)跨界關(guān)聯(lián)融合。它通過對搜索出來的模糊結(jié)果數(shù)據(jù)集進(jìn)行降維去噪、關(guān)聯(lián)識別、跨界重構(gòu)，深度挖掘數(shù)據(jù)的顯性價值與隱性價值，形成相對精確的結(jié)果數(shù)據(jù)集。

激活數(shù)字據(jù)學(xué)

激活數(shù)據(jù)學(xué)是一種新的數(shù)據(jù)科學(xué)理論與方法，其目的在于解決超大規(guī)模數(shù)據(jù)的獲取、篩選、融合、計算和分析問題。激活數(shù)據(jù)學(xué)是塊數(shù)據(jù)理論的升級版，它以塊數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源層，以“數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)協(xié)同”為原則，匯聚海量跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的數(shù)據(jù)并進(jìn)行融合重構(gòu)，構(gòu)建自由流動、立體化的數(shù)據(jù)存儲體系，并以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)交互接口為決策分析層，模仿人腦思考方式和群體智能，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測分析與智能決策，提升決策與分析的智能化和準(zhǔn)確率。

群體智能

群體智能：智能碰撞

激活數(shù)據(jù)學(xué)中的智能碰撞是把傳統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的專家智能模擬轉(zhuǎn)移到群體智能，智能體的構(gòu)造從邏輯和單調(diào)走向開放和涌現(xiàn)。在人和智能體組成新型的智慧群體的過程中，智能碰撞能夠讓人類和人工智能相互學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，使得人機(jī)之間劣勢互補(bǔ)、優(yōu)勢增強(qiáng)，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，能夠高效重組群體，形成更廣泛、更精準(zhǔn)的群體智能。

云腦時代

云腦時代：開啟數(shù)字文明新紀(jì)元

云腦時代是運(yùn)用激活數(shù)據(jù)學(xué)這個新方法論推動人、智能機(jī)器和云計算等融合發(fā)展的新時代，也是新技術(shù)、新模式被激活應(yīng)用的時代。未來的互聯(lián)網(wǎng)，將不再只是部分領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)，而是全人類共同享有的互聯(lián)網(wǎng)，也是在實現(xiàn)了人的全面自由發(fā)展環(huán)境下的自由互聯(lián)，推動全人類進(jìn)入數(shù)字命運(yùn)的共同體時代。

應(yīng)用場景

激活數(shù)據(jù)學(xué)的應(yīng)用場景

人工智能時代是一個更加開放、更加復(fù)雜的巨大系統(tǒng)，可以對不確定性和不可預(yù)知性實現(xiàn)更加精準(zhǔn)的預(yù)測。激活數(shù)據(jù)學(xué)以發(fā)現(xiàn)塊數(shù)據(jù)內(nèi)海量復(fù)雜數(shù)據(jù)的潛在關(guān)聯(lián)和預(yù)測未來為目標(biāo)，以復(fù)雜理論的系統(tǒng)思想為主要范式，探索其理論基礎(chǔ)和運(yùn)行規(guī)律，并且嘗試用量化手段進(jìn)行模型構(gòu)建。對于城市而言，城市大腦可以將散落在各個角落的數(shù)據(jù)匯聚到一起，使用云計算大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，讓城市的各個“器官”協(xié)同工作，變成一個能夠自我調(diào)節(jié)、與人類良性互動的有機(jī)體。

熱點(diǎn)減量化

熱點(diǎn)減量化：智能篩選

熱點(diǎn)減量化是超數(shù)據(jù)時代如何對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效取舍的一個重要途徑。熱點(diǎn)減量化通過自激活步驟，對數(shù)據(jù)單元活躍狀態(tài)進(jìn)行清晰的層次劃分，并以此為依據(jù)，挑選出更具價值的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行分析。通過模仿人腦篩選信息的遺忘機(jī)制，借鑒大數(shù)據(jù)信息取舍的方式方法，結(jié)合人工智能時代當(dāng)下的需求，將遺忘因子作為熱點(diǎn)減量化的一個結(jié)構(gòu)性要素納入分析系統(tǒng)，從而尋求在數(shù)據(jù)分析中實現(xiàn)以自然遺忘為要件的信息取舍。

自激活

自激活：智能決策

自激活是激活數(shù)據(jù)學(xué)研究的核心環(huán)節(jié)，是數(shù)據(jù)價值釋放的臨界點(diǎn)。在前期數(shù)據(jù)搜索和關(guān)聯(lián)融合的數(shù)據(jù)輸入下，數(shù)據(jù)仍然是一個潛在價值的狀態(tài)，如何發(fā)揮其價值，將其變成相應(yīng)的數(shù)據(jù)知識進(jìn)行自主決策輸出是自激活自主決策過程中，甚至整個激活數(shù)據(jù)學(xué)系統(tǒng)中最關(guān)鍵之處。在當(dāng)今數(shù)據(jù)膨脹的環(huán)境中，自激活將對數(shù)據(jù)運(yùn)用進(jìn)行更優(yōu)化、更有效的提升?？萍荚诎l(fā)展，技術(shù)在進(jìn)步，自激活階段的運(yùn)行過程會不斷更新，而隨著人們對人腦的了解越來越深，自激活的輸出將會實現(xiàn)更大的價值，使人工智能更“增智”。