引言
在每個(gè)系統中,都存在不能違背的最基本命題,這是系統的本質(zhì),是第一性原理,是系統發(fā)展演變的底層邏輯。
底層邏輯往往看起來(lái)很簡(jiǎn)單,但就像弱不禁風(fēng)的小樹(shù)幼苗可以長(cháng)成蒼 天大樹(shù),普通磚石可以蓋起萬(wàn)丈高樓。
底層邏輯作為系統發(fā)展演變的底層支撐,反映了事物的本質(zhì),確立的事物發(fā)展演變的路徑。比如:1950年10月圖靈發(fā)表了“機器能思考嗎”的論文,提出了著(zhù)名的圖靈測試。圖靈測試就是人工智能的底層邏輯,經(jīng)過(guò)幾十年努力,人類(lèi)在此之上建立了人工智能的科學(xué)大廈,這篇文章也為圖靈贏(yíng)得了“人工智能之父”的桂冠。
2009年我根據物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及其在物流系統中的應用帶來(lái)的創(chuàng )新與變革,正式提出智慧物流概念與理論架構。十多年來(lái),智慧物流獲得了巨大發(fā)展,成為現代物流技術(shù)與應用的發(fā)展的主流。但是,圍繞智慧物流發(fā)展也帶來(lái)很多概念上混亂,很多人把智慧物流僅僅當作一個(gè)時(shí)髦的名詞,并不了解智慧物流的底層結構,更難以界定清楚數字物流、數智物流、智能物流等概念。這是智慧物流理論體系建設中存在的重要問(wèn)題。
因此,今天回歸初心與本源,總結歸納一下我關(guān)于智慧物流技術(shù)與理論的底層邏輯探索,希望大家喜歡。
說(shuō)明:2009年我作為中國物流技術(shù)協(xié)會(huì )信息中心主任、華夏物聯(lián)網(wǎng)研究中心主任、《物流技術(shù)與應用》雜志執行主編,正式提出智慧物流理論。
01
智慧物流底層邏輯
1、智慧物流的本質(zhì):智慧能力
認識智慧物流的本質(zhì)需要從智慧物流的定義談起,2009年我在《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在現代物流行業(yè)應用》研究報告中對智慧物流下的定義是:智慧物流,指的是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用,實(shí)現互聯(lián)網(wǎng)向物理世界延伸,互聯(lián)網(wǎng)與物流實(shí)體網(wǎng)絡(luò )融合創(chuàng )新,實(shí)現物流系統的狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準執行,并進(jìn)一步達到機器決策和學(xué)習提升,擁有智慧能力的現代物流系統。
智慧物流的這個(gè)定義,反映了智慧物流從哪里來(lái),到哪里去和具體的表象特征,是智慧物流的第一性原理,智慧物流大廈建立在這個(gè)定義之上。
(一)智慧物流從哪里來(lái):物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)應用,推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)向物理世界延伸,物流系統的虛擬互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)體互聯(lián)網(wǎng)融合,帶來(lái)的物流系統智慧變革。這是智慧物流來(lái)源。
智慧物流來(lái)源,決定了智慧物流底層技術(shù)體系是建立在物聯(lián)網(wǎng)IOT、信息物理系統CPS、實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)(PI)等技術(shù)體系之上。
(二)智慧物流到哪里去:定義指明:進(jìn)一步達到機器決策和學(xué)習提升,擁有智慧能力。這是智慧物流的本質(zhì),是智慧物流發(fā)展演變的底層邏輯,決定著(zhù)智慧物流發(fā)展走向。
我們知道,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用,可以實(shí)現狀態(tài)感知,機器系統實(shí)時(shí)產(chǎn)生數據,實(shí)現了數字化;數字化帶來(lái)大數據,帶來(lái)數據分析、運籌、優(yōu)化,進(jìn)一步可以實(shí)現機器決策,就產(chǎn)生了智能化;進(jìn)一步讓機器系統具備了產(chǎn)生智慧的能力,而擁有一定智慧的能力就是智慧物流的本質(zhì)。
按照圖靈人工智能的底層邏輯,機器可以思考做出與人類(lèi)相似的判斷決策,代表著(zhù)機器擁有智能;按照我的觀(guān)點(diǎn),機器在此基礎上還可以學(xué)習提升,自我進(jìn)化,產(chǎn)生了智慧。不管物流系統開(kāi)始智慧能力如何,但只要具備了這一點(diǎn),就是智慧物流。
(三)智慧物流具體表現特征:狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準執行。這是從外部考察一個(gè)物流系統是不是智慧物流的基本依據。如果我們看一個(gè)智慧物流系統具有了狀態(tài)感知能力,可以根據感知信息進(jìn)行分析并做出決策,發(fā)布決策指令,推動(dòng)物流系統精準執行,就可以初步判斷該物流系統具備了智慧物流基本特征。
就像我們人類(lèi)智慧演化一樣,我們有智慧水平低的兒童時(shí)代,有快速學(xué)習提升的學(xué)生時(shí)代,也有實(shí)踐和應用智慧的工作階段;我們每個(gè)人的智慧能力也不完全相同,但我們都屬于擁有智慧的人。物流系統本質(zhì)和底層邏輯是具有機器決策與學(xué)習提升的智慧能力,只要具備了這一點(diǎn),就是智慧物流。
有時(shí)候哪怕物流系統決策的執行是由人操作機器或純人工完成,只要是執行的是機器系統發(fā)出的指令,也是智慧物流。如美團即時(shí)配送人員就是執行的機器系統調度指令,這個(gè)即時(shí)配送調度系統也可以通過(guò)大數據訓練,提升調度管理水平,這個(gè)系統也屬于智慧物流系統。
2、智慧物流大腦的底層邏輯:機器智能
利用機器系統優(yōu)勢,讓機器按照機器系統獨特優(yōu)勢去思考與決策,這是機器智能MI。智慧物流系統主要是機器大系統,其智能當然應該是機器智能。機器智能是智慧物流思維系統的底層邏輯。
前面講過(guò),人工智能理論就是建立在讓機器系統學(xué)習人類(lèi)思考決策基礎之上的,從這個(gè)角度看人工智能也是機器表現出的類(lèi)似人的智能,本質(zhì)上就是機器的智能,還有必要特別強調機器智能嗎?這是很多人疑惑的地方。
我認為,人工智能遠遠不能覆蓋機器智能,二者有本質(zhì)區別,我們目前必須全面推進(jìn)機器智能研究,更有必要推動(dòng)機器智能的應用創(chuàng )新,全面建立機器智能理論體系,開(kāi)拓機器智能應用領(lǐng)域,建立機器智能的技術(shù)與理論大廈。因為人工智能與機器智能有根本的不同。
雖然人工智能與機器智能表現的都是機器思考的結果,但人工智能的本質(zhì)是讓機器像人類(lèi)一樣思考決策,模仿的是人類(lèi)思考的特點(diǎn)與模式;而機器智能本質(zhì)是讓機器按照機器的優(yōu)勢思考決策,發(fā)揮的是機器系統的優(yōu)勢,思考的基礎是數字化,思考的信息是大數據。
與人類(lèi)相比,機器智能擁有巨大的優(yōu)勢,遠遠超越人類(lèi)。
一是人類(lèi)只能靠眼耳鼻舌身感知,感知能力有很大局限;而機器系統感知可以無(wú)處不在,網(wǎng)絡(luò )化覆蓋;
二是人類(lèi)更強調獨立思考,是獨立的個(gè)體智能,社群智能差,而機器系統智能本質(zhì)上就是全網(wǎng)連接,實(shí)現的網(wǎng)絡(luò )化的群智能;
三是人類(lèi)智能是圖形化形象思維,而機器系統只認0與1,是建立在機器感知產(chǎn)生數據,是利用數據分析決策,是數字化的思維智能;
四是人類(lèi)知識學(xué)習需要積年累月日積月累,機器的知識與智能進(jìn)化是超速的;
五是人類(lèi)智能存儲與記憶能力很差,機器智能是海量數據、海量存儲和高速計算...等等。
機器智能系統有自主性,可以自動(dòng)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準執行,并可以學(xué)習提升。但是機器系統決不能具備自我性,自我性應該是是人類(lèi)獨有,也就是說(shuō)絕不能訓練機器的感情,決不能讓機器區分誰(shuí)對待我好與壞,讓機器產(chǎn)生憎惡與情感,這是人工智能開(kāi)發(fā)的一個(gè)基本倫理。
目前,全世界關(guān)于機器智能的研究剛剛開(kāi)始,中國關(guān)于機器智能的研究專(zhuān)著(zhù)我還沒(méi)有看到,我希望年輕的科學(xué)家可以圍繞機器智能開(kāi)展研究,建立中國機器智能理論與技術(shù)大廈。
3、智慧物流體系建設底層邏輯:三層架構與四大功能
智慧物流體系的技術(shù)架構屬于智慧物流大廈的“四梁八柱”,是智慧物流系統的骨骼,智慧物流的技術(shù)支撐,是是智慧物流體系建設的底層邏輯。
我把智慧物流體系架構分為三層架構與四大功能,一是感知層,實(shí)現的是狀態(tài)感知功能;二是網(wǎng)絡(luò )層,主要做數據處理與傳輸,實(shí)現的是智慧物流的實(shí)時(shí)分析與科學(xué)決策兩大功能;三是執行層,實(shí)現智慧物流系統的精準執行功能。
由此架構體系,可以梳理并建立智慧物流技術(shù)體系:
智慧物流感知技術(shù):自動(dòng)識別、RFID、智能傳感、GPS、紅外感知、溫度感知等所有可感知物流狀態(tài)并自動(dòng)產(chǎn)生物流數據的技術(shù);
智慧物流網(wǎng)絡(luò )技術(shù):互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、5G、區塊鏈、M2M、GPS、元宇宙等系列的網(wǎng)絡(luò )化技術(shù);
智慧物流決策技術(shù):包括大數據處理與分析、人工智能、機器智能、運籌優(yōu)化等技術(shù)體系;
智慧物流執行技術(shù):包括輸送分揀、自動(dòng)倉儲、物料搬運、運輸配送、物流機器人、自動(dòng)裝卸等所有物流技術(shù)與裝備;
4、智慧物流作業(yè)系統的底層邏輯:三大系統
智慧物流運作是智慧物流大廈的組成部分,是智慧物流的建筑結構,是智慧物流作業(yè)的底層邏輯。
智慧物流運作體系主要由智慧物流思維系統、智慧物流信息傳輸系統和智慧物流執行系統三大系統組成。
智慧物流思維系統是物流大腦,體現的是智慧物流的智力水平;初期是在數字化基礎上實(shí)現簡(jiǎn)單的判斷與決策,目前正在向軟件定義物流進(jìn)化,未來(lái)將以智慧進(jìn)化為主線(xiàn),逐步實(shí)現高水平的機器系統自我學(xué)習與進(jìn)化,呈現出遠高于人類(lèi)的機器智能,產(chǎn)生機器智慧。
智慧物流的信息傳輸系統是物流神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),體現的是智慧物流的信息在虛擬信息網(wǎng)絡(luò )與實(shí)物物理網(wǎng)絡(luò )間數據通訊能力。初期是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打通智慧物流虛實(shí)網(wǎng)絡(luò ),實(shí)現互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)的融合;目前正在向智慧物聯(lián)網(wǎng)AIOT進(jìn)化,未來(lái)將呈現信息物理融合的系統(GPS);等
智慧物流的執行系統是物流手與腳,即物流技術(shù)裝備系統,初期主體是物流自動(dòng)化,目前正向柔性自動(dòng)化進(jìn)化,未來(lái)向物流元宇宙等方向進(jìn)化,實(shí)現智慧物流虛實(shí)完全融合,互操作、互映射,一體化運作,智慧覺(jué)醒。
5、智慧物流發(fā)展演化的底層邏輯:虛實(shí)融合、智慧進(jìn)化
智慧物流發(fā)展演化的底層邏輯是物質(zhì)與信息的軟硬融合虛實(shí)一體,并以智慧進(jìn)化為演變方向。
目前智慧物流發(fā)展已經(jīng)越來(lái)越呈現出硬件資源虛擬化、管理過(guò)程可編程,實(shí)現物流系統的調度、控制、執行等軟件與智能硬件結合,軟件定義物流硬件,推動(dòng)了智能硬件創(chuàng )新等發(fā)展趨勢。
物流硬件將越來(lái)越軟,一是物流技術(shù)設備系統變軟,特點(diǎn)是柔性自動(dòng)化;二是物流作業(yè)對象:實(shí)體貨物虛擬化、數字化;三是智慧物流硬件系統變軟,軟件系統在物流設備硬件運作中起主導作用;
由于智慧進(jìn)化為主體,也要求物流硬件網(wǎng)絡(luò )體系中貨物單元能夠像數據包在互聯(lián)網(wǎng)中傳遞一樣在物流實(shí)體網(wǎng)絡(luò )中傳遞,讓虛實(shí)同步互相映射與互操作,這就是物流實(shí)體互聯(lián)網(wǎng)PI(Physical Internet),它可以實(shí)現開(kāi)放性的資源共享和信息共通,最終形成超鏈接的分層和分布式的實(shí)體物流網(wǎng)絡(luò )。
實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)PI理論在國際著(zhù)名物流專(zhuān)家們的推動(dòng)下,已經(jīng)開(kāi)展了系列的研究,形成了先進(jìn)的理論體系,并引起全世界物流專(zhuān)家的關(guān)注,在世界一些先進(jìn)的國家進(jìn)行大力推廣。
但是,實(shí)體互聯(lián)網(wǎng)的變革落地極其艱難,因為這涉及的是實(shí)體網(wǎng)絡(luò )貨物傳輸接口標準化,需要全世界雜亂無(wú)章的物流接口類(lèi)基礎性標準實(shí)現統一。
我們知道超文本傳輸協(xié)議與超文本標識協(xié)議這兩個(gè)信息流傳輸接口標準統一創(chuàng )造了信息互聯(lián)網(wǎng)。實(shí)體互聯(lián)網(wǎng)落地當然也需要實(shí)體網(wǎng)絡(luò )接口標準實(shí)現統一,即類(lèi)似數據包傳輸的物流單元包裝規格類(lèi)標準需要統一,這依賴(lài)于單元化物流的大力推進(jìn)。
此外,實(shí)體物聯(lián)網(wǎng)與數據物聯(lián)網(wǎng)之間的接口標準也需要統一,這涉及到物流單元的編碼規則(類(lèi)似于物流網(wǎng)絡(luò )數字身份證)標準統一,更需要對應物流單元的物流在物流網(wǎng)絡(luò )中流動(dòng)的標準協(xié)議規則統一,類(lèi)似于數字通行證。實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)的標準統一是PI推進(jìn)的最大障礙。
物流軟件將越來(lái)越硬,物流軟件從過(guò)去的管理向決策、執行與控制方向進(jìn)化,與智能硬件融合,不再屬于孤立的物流軟件。如:倉儲執行系統WES、倉儲控制系統WCS、物流機器人指揮調度系統、自主導航系統不斷發(fā)展進(jìn)化;軟件機器人也得到應用。
物流軟件在物流信息互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )空間,軟件越來(lái)越硬,讓物流信息互聯(lián)網(wǎng)成為智慧物流進(jìn)化主體。
物流信息互聯(lián)網(wǎng)與一般的信息互聯(lián)網(wǎng)有本質(zhì)的不同,即物流信息互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)是物聯(lián)不是互聯(lián)。物流網(wǎng)絡(luò )具有流動(dòng)性和普遍性,涉及各個(gè)行業(yè),遍及世界各地,在生產(chǎn)階段要鏈接生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò ),存儲階段要連接倉儲網(wǎng)絡(luò );在運輸中要鏈接運輸網(wǎng)絡(luò ),在港口要鏈接港口網(wǎng)絡(luò )....這些網(wǎng)絡(luò )是并行,由于屬于不同市場(chǎng)主體,信息具有價(jià)值屬性,又是不能互聯(lián)互通的,是物流連接了這些并行網(wǎng)絡(luò )群,物流互聯(lián)網(wǎng)常需要隨時(shí)一次接入一個(gè)或多個(gè)不同的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò ),而不是同時(shí)一張大網(wǎng)的互聯(lián)互通。
例如:一個(gè)冷鏈食品可能需要同時(shí)接入追蹤追溯網(wǎng)絡(luò )、冷鏈全程監控網(wǎng)絡(luò )、冷鏈運輸網(wǎng)絡(luò )、產(chǎn)品供應鏈網(wǎng)絡(luò )、物流安防網(wǎng)絡(luò )等。如何既保證這些并行的信息網(wǎng)絡(luò )中物流信息的連通,又能保證這些獨立的具有各自市場(chǎng)主體的信息網(wǎng)絡(luò )安全,是一個(gè)需要解決的重要問(wèn)題。
03
智慧物流系統的進(jìn)化路徑與階段
信息化、數字化、大數據、智能化、數智化、智慧化是目前可見(jiàn)的智慧進(jìn)化路徑與六個(gè)發(fā)展階段。
信息化:是指將現實(shí)物理存在的事物認為符號化、數據化,便于信息傳播與溝通。其中最主要的是通過(guò)數據化手段實(shí)現,但信息化發(fā)展初期這些數據往往靠人來(lái)完成,如人工錄入數據,人工傳遞信息等等;
數字化:隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用,感知技術(shù)可以實(shí)現狀態(tài)感知,數據可以實(shí)現自動(dòng)化采集,而不是人工完成時(shí),實(shí)現感知(采集)-呈現-分析同時(shí)完成,即進(jìn)入數字化。
大數據:機器自動(dòng)產(chǎn)生數據的數字化必然帶來(lái)海量數據,對海量數據存儲、運算與處理的技術(shù)就是大數據。大數據的計算、分析和運用都不是智能化,因為最后的依賴(lài)數據分析結果做出決策的還是人,至少大部分場(chǎng)景下還是人,而不是機器。
智能化:數字化與智能化的區別在于最終決策誰(shuí)來(lái)做?能夠實(shí)現狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準執行的閉環(huán),機器做決策并執行,才實(shí)現了智能化;
數智化:前面的智能進(jìn)化體現的是從數字化到智能化,即數字智能化;在此基礎上我們再把人類(lèi)各類(lèi)知識與智能通過(guò)數字化方式呈現,這是智能的數字化,當數字的智能化與智能的數字化融合,即進(jìn)化到數智化階段了。
智慧化:數智化的進(jìn)化一定催生智慧的產(chǎn)生,進(jìn)入數智化高級階段,系統不依賴(lài)人的干預,即可自身進(jìn)行學(xué)習提升,即具備了智慧化特征。
以上基本上把智慧物流理論技術(shù)的底層邏輯談清楚了,這是我建立智慧物流理論的基礎性研究總結,相信在這些底層邏輯基礎上,大家共同研究與創(chuàng )新,一定能夠完成具有中國特色的智慧物流全新理論體系建設,建成智慧物流大廈。
(如有版權問(wèn)題,請聯(lián)系修改?。?/span>
