数字上的中国
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数字化技术的五个环节有机结合,形成智慧人体

一、云计算

以服务器为主构成的数据处理中心作为云计算的核心载体和硬件基础,赋予云计算三个方面的功能:存储功能、计算功能、通信功能。第一,在数据信息的存储功能方面,云计算的服务器能存储大量数据。第二,在计算功能方面,每个服务器实质上就是一台计算机。第三,在通信功能方面,服务器连接着千家万户的手机、笔记本电脑等移动终端,是互联网、物联网的通信枢纽,也是网络通信能力的具体体现。

二、大数据

大数据之大,一是静态数据,二是动态数据,三是经过人类大脑和计算机处理、计算后产生的数据,这三者共同构成大数据的来源。大数据若要转化为有用的信息、知识,需要消除各种随机性和不确定性。数据在计算机中只是一串英文字母、字符或者阿拉伯数字,可能是混乱的、无序的。数据应用一般要经历三个步骤:数据变信息、信息变知识、知识变智慧。

三、人工智能

第一,大数据如何让数据产生智慧。大数据之所以能够智能化,能够决策或辅助决策,是因为在人工智能或计算机操作过程中有四个步骤:一是采集、抓取、推送;二是传输;三是存储;四是分析、处理、检索和挖掘。第一步,在大数据中不断地过滤出有一定意义的信息,也就是采集、抓取、推送。第二步、第三步是传输和存储,内涵不言自明。第四步是分析、处理、检索和挖掘,关键技术在于算法。算法是辅助人类在非常繁杂、非常巨大的海量数据空间中,快速找到目标、路径和方法的工具。

第二,在分析、处理、检索和挖掘中产生智能的关键在于大数据、算法以及高速度的计算处理能力。没有大数据的长期积累、重复验证,智能管理也发挥不了作用;有了算法和大数据,没有高速度的计算能力也不行。算法是人工智能的灵魂,它之所以变得“有灵气”是因为有大数据不断地“喂养”,不断地重复和训练。在这个意义上,如果没有算法,大数据就没有灵魂,也就显示不出大数据处理的真正意义。如果没有大数据来“喂养”,即使专家设计出好的算法,智能也未必有效。

四、区块链

区块链实质上是一个去中心化的分布式存储数据库,它打破了中心化机构授信,通过数据协议、加密算法、共识机制,将信息点对点地传输到区块中的所有节点,从而构建一种去中心化、不可篡改、安全可验证的数据库,建立一种新的信任体系,这种信任体系表现为五个特征。

一是开放性。区块链技术基础是开源的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链数据对所有人开放,任何人都可以通过公开接口查询区块链上的数据或开发相关应用,整个系统信息高度透明。二是防篡改性。任何人要改变区块链里面的信息,必须要攻击或篡改51% 链上节点的数据,难度非常大。三是匿名性。由于区块链各节点之间的数据交换必须遵循固定的、已知的算法,因此区块链上节点之间不需要彼此认知,也不需要实名认证,而只是在地址、算法正确的基础上彼此进行识别和数据交换。四是去中心化。正因为区块链里所有节点都在记账,无须另设一个中心去记账,所以它可以不需要中心。五是可追溯性。区块链是一个分散数据库,每个节点数据(或行为)都被其他人记录,所以区块链上每个人的数据(或行为)都可以被追踪和还原。

五、5G基础上的无线通信

现代移动通信技术起源于20世纪80年代的1G(第一代移动通信技术),通过模拟信号进行传输,容量有限且仅能传输语音信号;1991年出现的2G(第二代移动通信技术),运用数字调制技术,大大增加了传输的容量,使得文字信息的无线传输成为现实;3G(第三代移动通信技术)是支持数据高速传输的蜂窝移动通信技术,传输速度更快、频带更宽、稳定性更高,移动端得以接入互联网,移动通信的应用开始呈现多样化的态势;4G(第四代移动通信技术)采用更加先进的通信协议,传输速度再一次大幅提升,能够实现视频的分享和传输,开启了移动互联网时代。

5G(第五代移动通信技术)是具备高速率、低时延、海量连接等特性的新一代宽带移动通信技术。根据ITU(国际电信联盟)的定义,5G有三大应用场景:eMBB(增强移动宽带)、uRLLC(低时延高可靠)和mMTC(海量大连接)。其中eMBB就是在移动宽带的基础上,利用5G更高的传输速率为用户提供更好的网络连接服务,实现3D(三维)超高清视频的直播和传输等大流量移动宽带业务;uRLLC对低时延、高可靠性有很高的要求,比如要求自动驾驶的时延达到毫秒级别,除此之外uRLLC被普遍应用于工业控制系统、远程医疗、无人机控制等领域;mMTC是指大规模机器通信业务,不仅要求超高的连接密度,还具有分布范围广、低功耗等特点,主要面向智慧城市、智慧家居、智能物流等应用场景。

数字化技术的五个环节有机结合,成为一个类似人体的智慧生命体。互联网、移动互联网以及物联网就像人类的神经系统,大数据就像人体内的五脏六腑、皮肤以及器官,云计算相当于人体的脊梁。没有网络,大数据与云计算就无法相互协同;没有云计算,大数据就失去支撑;没有大数据,云计算就是行尸走肉、空心骷髅。有了神经系统、五脏六腑、皮肤、器官、脊梁之后,加上相当于灵魂的人工智能——人的大脑和神经末梢系统,基础的数字化平台就形成了。区块链技术既有类似人体遗传了几万年的不可篡改、可追溯的基因特性,又有类似人体基因的去中心的分布式特性。就像更先进的“基因改造技术”,从基础层面大幅度提升了大脑反应速度、骨骼健壮程度、四肢操控灵活性。在区块链技术的帮助下,数字化平台的基础功能和应用将得到颠覆性改造,进而对经济社会产生更强大的推动力。