日本科技白皮书提出未来超智能社会情景

作者: 2016-08-02 21:56 来源:战略情报研究部
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日本的《第5期科学技术基本计划》(2015-2020)中提出了“社会5.0”的概念,并将“超智能社会”作为社会5.0的发展目标,希望将此打造成能与美国先进制造、德国工业4.0并驾齐驱的发展理念。[1]

1:日本“超智能社会”与美国、德国相关理念的对比

领域

社会5.0(日)

先进制造(美)

工业4.0(德)

背景

网络空间与现实空间的高度融合

对象

领域

社会生活的全部领域(含制造业)

制造业领域

制造业领域

目标

超智能社会

(产业模式、生产生活方式都将发生变化,人们轻松愉悦地生活)

创造就业、提高竞争力

(回归制造业,创造新的就业机会,开发新技术、提升美国竞争力)

提高制造业竞争力

(多种类、定制化、分散化生产,向世界推广德国先进的生产技术)

 

一、未来超智能社会的情景

1、优良实用的产品和快速体贴的服务。例如,在购买智能化自动驾驶汽车时,可在网上个性化定制,借助3D系统模拟与实物大小一致的车型,通过虚拟技术事先体验;使用前,可直接通过语言对话自动检查车况并排除故障;使用时,可借助交通管理中心的信息遴选最佳路线并自动驾驶,记录行驶数据和路况信息,为厂商改进技术、管理部门优化交通而积累大数据资源。

2、能源生产自给自足并高效利用。人们不必从电力公司购买电力,而是通过自家的太阳能系统自给自足,并将富余电力卖给电力公司。家庭可安装智能系统,根据家人的活动、身体状况灵活调整房间、浴池温度。白天用电多、夜晚用电少的写字楼与白天用电少、夜晚用电多的娱乐中心可合作实现交错用电,彼此支援对方的高峰期。

3、农作物生产消费实现自动化和可定制化。农场使用机器人和智能技术实现自动化作业,并根据消费信息及时调整生产经营策略。绘制染色体地图,了解农作物基因所对应的性状,然后根据口感和品质需求来培育“定制作物”。记录和研究富有经验的农民的种植手法,将日本传统种植技术与新型农业技术相结合。居民可选择定制作物,通过远程系统实时了解瓜果蔬菜的种植和农药喷洒等情况,机器人可监测农药残余并根据家人口味、现有的食材自动烹饪。

4、健康管理和医疗救助实现高度智能化。借助可穿戴技术监测心跳、血压等情况,运用机器人分析排泄物和体液情况,将这些数据发送至医院的健康管理系统,预判疾患风险并实施“先发治疗”,同时将数据与保险公司共享,身体越健康则保险费越低,提高居民锻炼身体的积极性。研发智能床垫,在记录分析老人身体状况的同时与医院、消防等部门相关联,安装智能门禁,出现紧急情况时立即组织抢救,届时房门可自动打开以方便救人。

5、以智能化情感交流和看护系统照顾独居老人。针对独居老人孤独寂寞、易患抑郁症的情况,研发3D远程交流系统,使家人能随时与老人互动交流;研发情感交流机器人并能模拟表情神态和肢体动作,更加逼真地传递感情。研发娱乐机器人和看护机器人,前者能与老人对话、游戏,后者可协助保姆从事重体力看护工作,同时记录看护对象的生理数据,为确定最佳治疗方案提供参考。

6、从规划设计到施工维护的建筑行业智能化。建立政府层面的建筑管理系统,在规划、施工、维护等方面提供信息服务和作业指导。设计阶段,通过该系统预算成本和评估风险,运用3D模拟系统遴选最佳规划施工方案。施工阶段,借助传感器、无人机将工程进展实时传送给管理系统,运用机器人承担重体力、高精度的作业。维护阶段,通过事先植入传感器和无人机了解建筑情况,确定修缮时间和方案。

7、建设抗灾力强且服务品质高的国家。建立政府层面的灾害应对系统,整合日本的气象地震数据、卫星图像、火山周边气体成分数据、网络舆论信息等资源,开展灾情预警和防灾救灾工作。灾害发生时,由该系统分析灾情、确定救灾方案、向市民提供避难信息,并在电视、网络、社交媒体上及时发布。提供具备人工智能的自动翻译机器人,使外国人能够自主深入地畅游日本。运用虚拟现实技术,结合3D系统使人们拥有逼真的娱乐体验。

二、超智能社会的特点和影响

1、特点:(1)整合传统领域,塑造新的服务类型。收集分析居民生活、工农业生产、健康管理等活动的数据,运用大数据、网络技术整合原有领域,增加其附加值以催生新的服务类型。(2)以人工智能和机器人等技术改进生产,丰富人们生活。人们不必从事重体力劳动,部分脑力劳动也交由智能系统高效完成。远程系统和情感交流机器人使亲戚朋友传递感情更加便利,促进不同年代人群的交流,对风俗习惯的传承有积极意义。(3)未来的关键在于大数据和人工智能等技术,并出现更多机器人。不论是健康管理系统、建筑管理系统,都离不开大数据、人工智能、物联网等技术。越来越多的医疗看护机器人、料理机器人、行动辅助机器人等将推向市场,改变人们的生活。

2、影响:(1)产业结构发生变革。一方面,收集和分析数据的行业向服务业转化。比如从事数据分析的公司收集消费者信息,分析市场需求并反馈给生产商,协助生产商开发更有竞争力的产品。另一方面,平台式技术和服务迅速发展。比如通用汽车公司构建一种技术服务平台,在生产过程中记录各种数据,并通过安装在汽车上的智能传感器记录温度、油压等数据,提醒消费者养成良好驾驶习惯,又为公司改进产品性能提供数据支撑。(2)简单劳动的就业将受冲击,新兴行业亟需人才。未来单一的劳动工作将逐渐被机器人替代,普通工人可能面临失业。10-20年后,日本49%的劳动人口可能被机器人替代,美国将达到47%。同时,市场亟须通晓数据分析、人工智能的人才,具有大数据和其他专业背景的复合型人才将受市场青睐。

三、日本的优势劣势和发展举措

1、优势与劣势。(1)优势:①机器人技术。日本机器人年出口额3400亿日元,占全球50%份额。已投入使用的机器人在2014年达到30万台。②传感器技术。传感器产业约占全球份额的50%,特别是在温度和光度传感器方面,日本企业约占全球份额的70%。③网络技术和基础设施质量。网络普及率和基础设施质量不仅位列世界前茅,而且多芯光纤制造等光子通信技术处于世界领先水平。④计算机开发能力。独立开发的超级计算机在运算速度、储存量等方面均处于世界领先水平。(2)劣势:①信息科技滞后。一方面,核心论文水平滞后,该领域的Top10%论文仅占全球份额的1.6%,而美国达到20.7%;另一方面,人才储备不足,日本在该领域拥有研发人员约1.34万人,而美国拥有2.64万人。而且,日本的产业规模、海外专利申请量均不理想。②智能化家电前景不乐观。20世纪90年代,日本家电的质量、市场份额均居世界前列。但是近10年间优势逐渐削弱,市场份额下降。未来家电的竞争将体现在智能化、定制化、自动化等方面,日本优势不突出。

2、发展举措。(1)建立若干综合推进机制。为了顺应超智能社会,日本应建立一些推进机制,从技术、法律制度、社会伦理等方面综合发展。目前,已经建立了“智能化物联网推进委员会”、“未来社会创新项目推进平台”等。前者由经产省、总务省协调,邀请大学、科研机构、产业界的专家共同参与,下设“技术开发”、“制度改革”、“数据流通”等推进组,促进智能化物联网的发展。后者由文部科学省负责,以未来“社会、人和生活方式的变化”为研究对象,对挑战性、高风险的项目开展资助。今后,日本还将成立一些新的委员会或资助项目。(2)健全法律制度。当前,灵活运用大数据、便利机器人参与社会生活的法律制度还不健全。日本将重点改进以下法律制度,包括方便个人信息为大数据所用的制度、保护个人隐私不被非法利用的制度、保护知识产权所有者合法权益的制度、明确产品制造者与服务提供者之间权利义务的制度、确保国民生活安全稳定的网络安全制度等。(3)培养知识型、应用型、复合型的人才。重点培养大数据、网络安全、人工智能、机器人等方面的人才,尤其在信息科技等相对薄弱的领域加大投入力度。在中小学培养学生对理工科的兴趣,在大学调整学科结构,注重应用型、复合型人才的培养。同时,培养年轻人具有企业家的开拓精神,促进新兴行业的发展。              

(惠仲阳)

[1]文部科学省:平成28年版科学技術白書、「超スマート社会」の到来. http://www.mext.go.jp/b_menu/hakusho/html/hpaa201601/detail/1371168.htm

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