Cách mạng công nghiệp 4.0 sẽ diễn ra trên 3 lĩnh vực chính: công nghệ sinh học, kỹ thuật số và vật lý. Trong đó, những yếu tố cốt lõi của kỹ thuật số được tác động trực tiếp, còn được coi là bộ khung của Cách mạng công nghiệp 4.0, đó là: trí tuệ nhân tạo (AI), Internet of Things (IoT), Big Data.
Cách mạng 4.0 là gì?
Theo Gartner, Cách mạng công nghiệp 4.0 (hay Cách mạng công nghiệp lần thứ tư) xuất phát từ khái niệm "Industrie 4.0" trong một báo cáo của Chính phủ Đức hồi năm 2013. "Industrie 4.0" kết nối các hệ thống nhúng và cơ sở sản xuất thông minh để tạo ra sự hội tụ kỹ thuật số giữa công nghiệp, kinh doanh, chức năng và quy trình bên trong.
Thành tựu của Cách mạng công nghiêp 4.0 không chỉ thay thế con người làm những việc có tính lặp lại bằng máy móc mà còn sử dụng mạng lưới hệ thống điều khiển những hệ thống tự động, các hệ thống có thể học hỏi và xây dựng những tập dữ liệu cho riêng mình. Vì vậy, Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 được xem là cuộc cách mạng thông minh, máy móc cũng có thể có tư duy.
Lịch sử các cuộc cách mạng công nghiệp
Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất (từ năm 1784): động cơ đốt trong, xảy ra khi loài người phát minh động cơ hơi nước.
Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ hai (từ năm 1870): động cơ điện, đến khi loài người phát minh ra động cơ điện.
Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ ba (từ năm 1969): tin học hóa và tự động hóa.
Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư diễn ra từ năm 2000: cuộc cách mạng kỹ thuật số, nhưng đến năm 2013 thì "Công nghiệp 4.0" (Industrie 4.0) bắt đầu được biết đến ở Đức. Hiện tại, nó đã lan rộng sang các nước phát triển, đang phát triển và trở thành một phần quan trọng của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư.
Các cuộc cách mạng công nghiệp trong lịch sử
Những yếu tố cốt lõi của kỹ thuật số trong Cách mạng công nghiệp 4.0
- Trí tuệ nhân tạo (AI): trí tuệ nhân tạo hay trí thông minh nhân tạo (tiếng Anh: Artificial Intelligence hay Machine Intelligence, thường được viết tắt là AI) là trí tuệ được biểu diễn bởi bất cứ một hệ thống nhân tạo nào.
Trí thông minh nhân tạo có nghĩa rộng như là trí thông minh trong khoa học viễn tưởng, nó là một trong những phần trọng yếu của tin học. Trí thông minh nhân tạo liên quan đến cách cư xử, sự học hỏi và khả năng thích ứng thông minh của máy móc. Các ví dụ ứng dụng bao gồm các tác vụ điều khiển, lập kế hoạch và lập lịch, cũng như khả năng trả lời các câu hỏi về chẩn đoán bệnh, trả lời khách hàng về các sản phẩm của một công ty, nhận dạng chữ viết tay, nhận dạng tiếng nói và khuôn mặt...
Vì vậy, trí thông minh nhân tạo đã trở thành một môn học, với mục đích chính là cung cấp lời giải cho các vấn đề thực tế của cuộc sống. Ngày nay, các hệ thống nhân tạo được dùng thường xuyên trong kinh tế, y dược, các ngành kỹ thuật và quân sự, cũng như trong các phần mềm máy tính thông dụng trong gia đình và trò chơi điện tử.
Trước đây, trí tuệ nhân tạo còn được biết đến qua các trò chơi giữa con người và máy tính, như cờ vua, cờ vây hay những game online. Ngày nay, trí tuệ nhân tạo được ứng dụng trong học tập, suy luận, nhận thức, khả năng hiểu ngôn ngữ thông qua một chương trình máy tính. Google, Facebook, Naver hay nhiều công ty công nghệ thông tin trên thế giới đều đang sử dụng công nghệ này trong các công nghệ dịch thuật, như dịch văn bản tự động, thông dịch tại chỗ hay dịch vụ dịch thuật bằng giọng nói.
Một số trí tuệ nhân tạo thông minh hiện nay
Máy tính Watson (hệ thống máy tính có khả năng trả lời câu hỏi theo ngôn ngữ tự nhiên). Ở đó, IBM sử dụng trí tuệ nhân tạo để phân tích bối cảnh và ý nghĩa ẩn sau các bức ảnh, video, tin nhắn và lời thoại.
Google DeepMind là một mạng lưới thần kinh biết cách học chơi trò chơi theo cách thức tương tự như con người, tức là một máy tính có thể bắt chước bộ nhớ ngắn hạn của bộ não con người. Google đã trở nên nổi tiếng trong năm 2016 sau khi chương trình AlphaGo của họ đã đánh bại một kiện tướng cờ vây chuyên nghiệp, đây là lần đầu tiên xảy ra trong lịch sử.
- Kết nối Internet vạn vật (IoT)
IoT là một hệ thống các thiết bị máy tính, máy móc, vật thể, động vật hoặc người được kết nối với nhau, được định danh, và có khả năng truyền dữ liệu qua mạng mà không cần đến sự can thiệp con người.
IoT bao gồm sự hội tụ đến đỉnh cao của công nghệ không dây, hệ thống cơ điện vi mô (MEMS), microservice (một kiểu kiến trúc phần mềm, chia phần mềm thành những dịch vụ rất nhỏ) và Internet. Một vật trong IoT có thể là một người với một trái tim cấy ghép; một động vật ở trang trại với bộ chip sinh học; một chiếc xe với bộ cảm ứng tích hợp cảnh báo tài xế khi bánh xe xẹp hoặc bất kỳ vật thể tự nhiên hay nhân tạo nào có thể gán được một địa chỉ IP và cung cấp khả năng truyền dữ liệu thông qua mạng lưới.
Sự gia tăng không gian cho địa chỉ trong IPv6 là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển IoT. Theo Steve Leibson, việc mở rộng không gian địa chỉ giúp chúng ta có thể gán địa chỉ IPv6 đến mọi nguyên tử trên bề mặt Trái đất, và vẫn còn đủ để làm như thế trong 100 lần nữa.
Một số ứng dụng IoT
Thiết bị di động cầm tay như điện thoại, đồng hồ thông minh có thể theo dõi sức khỏe của người dùng, như nhịp tim, hoạt động ngủ...
Cơ sở hạ tầng thông minh: nhà thông minh, thành phố thông minh...
Trong y tế, ứng dụng IoT để theo dõi tình trạng sức khỏe của bệnh nhân, kiểm soát liều lượng thuốc hay theo dõi cơ thể bệnh nhân...
- Big Data
Big Data là thuật ngữ dùng để chỉ một tập hợp dữ liệu rất lớn và rất phức tạp đến mức những công cụ, ứng dụng xử lý dữ liệu truyền thống không thể nào đảm đương được.
Dữ liệu lớn là yếu tố cốt lõi để sử dụng và phát triển IoT và AI. Nó như một điều tất yếu khi công nghệ phát triển, dữ liệu được tạo ra ngày càng nhiều với tốc độ rất nhanh. Do đó, cách thu thập và khai thác dữ liệu lớn sẽ tạo ra điểm khác biệt giữa các doanh nghiệp triển khai công nghệ.
Thách thức với những yếu tố cột lõi của kỹ thuật số
Nguồn nhân lực công nghệ thông tin thường đi đôi với nguồn lực công nghệ cao, có khả năng cập nhật và học hỏi.
Hạ tầng công nghệ đi theo công nghệ phần mềm, đó là việc đáp ứng nhu cầu về hạ tầng phần cứng, cần một hạ tầng đủ mạnh để đáp ứng nhu cầu xây dựng thiết kế những hệ thống thông minh.
Vấn đề bảo mật thông tin, dữ liệu: hầu như thông tin hay dữ liệu đều được lưu lại trên những đám mây dữ liệu, do đó tính an toàn thông tin dữ liệu thường không được đảm bảo.
