智能時代中的大數(shù)據(jù)

簡單來說，第一次工業(yè)革命的特點是機械化，第二次工業(yè)革命的特點是電氣化，第三次工業(yè)革命的特點是信息化，而第四次工業(yè)革命的特點是智能化。目前，我們處在信息時代高速發(fā)展的時期，也就是第三次工業(yè)革命的后期，開始步入智能時代。智能化的特點就是把智慧融入物理實體，如名噪一時的阿爾法圍棋等，就是人工智能發(fā)展的產(chǎn)物。在這個“奇點”時期，我們的思想、理念、技術(shù)將迎來躍遷。

智能時代的技術(shù)態(tài)勢主要體現(xiàn)在5個方面：智能化分布式新能源系統(tǒng)；智能化復(fù)雜體系、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市；機器人、傳感器、人工智能；智能化制造技術(shù)、新材料；智能診斷修復(fù)技術(shù)。這五大方面已成為當(dāng)下潮流所在，也成為科研人員潛心鉆研的方向所在。

智能時代最大的特點就是智能化的系統(tǒng)，而高級智能化系統(tǒng)就是人工智能。標(biāo)準(zhǔn)人工智能有三大要素：動態(tài)感知、智慧識別、自動反應(yīng)。這是三根柱子，如果三根柱子缺少了一根都不是人工智能，而只是程序化。這三大要素依賴于傳感器實施動態(tài)的獲取信息。智慧設(shè)備需要結(jié)合傳感器產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)構(gòu)筑模型，從而實現(xiàn)相關(guān)功能。當(dāng)然，智能化系統(tǒng)還需要基礎(chǔ)信息平臺，與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)融合。

對智能化系統(tǒng)而言，有兩大核心技術(shù)：實時感知技術(shù)（傳感器）和智慧分析技術(shù)（模型分析和大數(shù)據(jù)分析）。現(xiàn)代傳感技術(shù)發(fā)展出多種類別的信息傳感器，包括紅外線、紫外線、x射線、γ射線、壓力、振動、聲響、電磁、化學(xué)、生物、單光子等傳感器，同時發(fā)展多頻譜范圍的傳感技術(shù)，以及發(fā)展單細胞、單分子、單原子、單光子信息傳感技術(shù)。智慧分析就是大數(shù)據(jù)分析和模型分析。這里所指的大數(shù)據(jù)包括兩個方面：一個是從數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)，另一個是從物理模型出發(fā)的大數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)，數(shù)學(xué)就可以完成。從物理模型到大數(shù)據(jù)，研究數(shù)學(xué)的學(xué)者需要與工程師、醫(yī)生等進行實際工程的人相互配合。

現(xiàn)在，我們處在一個波動世界，波動世界里的大數(shù)據(jù)有機械波、電磁波、引力波等，而提到波又有頻率、強度、位相、波矢、偏振、時間軸等數(shù)據(jù)。隨著時間一秒鐘一秒鐘在變，這些大數(shù)據(jù)也是實時的。這些數(shù)據(jù)可用于智慧識別，比如機械振動大數(shù)據(jù)，把歌唱家優(yōu)美的歌聲錄下來，以及把普通人的歌聲錄下來，只要一播放就知道是誰唱的了，這就是大數(shù)據(jù)分析。

比如對橋梁進行安全檢查，利用傳感器收集橋梁發(fā)出的聲音進行判斷。如果一輛車開過去是一種波形，重一點的車輛開過去是另一個波形，再重的車輛開過來也許橋就要坍塌了，這時傳感器會發(fā)出警報，這就是大數(shù)據(jù)。這時光靠數(shù)據(jù)進行分析還不行，還需要結(jié)合固體力學(xué)的研究，分析振動是不是正常，這樣才能知道這個橋會不會坍塌。大數(shù)據(jù)要跟物理模型相結(jié)合，才能提供智慧識別。

隨著信息技術(shù)的科學(xué)基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)進一步發(fā)展，信息技術(shù)本身也從數(shù)字化發(fā)展成為大數(shù)據(jù)，從程序化發(fā)展到智能化，從小型化發(fā)展到微量化，由積極網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到人機物網(wǎng)絡(luò)。通過對信息不同的物理的、化學(xué)的、生物的、過程的模型或大數(shù)據(jù)分析，做出判斷，及時采取措施，這就是智能化的核心。