把數(shù)字孿生上升到認(rèn)識論

張靖笙

      數(shù)字孿生(Digital Twin)作為踐行智能制造、工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等先進(jìn)理念的使能技術(shù)與手段，近年來備受關(guān)注。對于數(shù)據(jù)孿生，當(dāng)前學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的普遍觀點是，數(shù)字孿生以數(shù)字化的方式建立物理實體(Physical Entity)的多維、多時空尺度、多學(xué)科、多物理量的動態(tài)虛擬實體（Virtual Entity）模型，來仿真和刻畫物理實體在真實環(huán)境中的屬性、行為、規(guī)則等狀態(tài)，與傳統(tǒng)數(shù)字化技術(shù)相比，數(shù)據(jù)孿生更加強(qiáng)調(diào)信息物理數(shù)據(jù)的融合來實現(xiàn)信息空間與物理空間的實時交互、一致性和同步性，從而提供更加實時、有效、精準(zhǔn)、智能的數(shù)字化應(yīng)用服務(wù)，以更好地支撐對物理實體的各種操作和活動。

      從上面的論述，我們可以看出，業(yè)界普遍認(rèn)為數(shù)字孿生是解決智能制造中信息物理融合難題和踐行智能制造理念與目標(biāo)的關(guān)鍵使能技術(shù),是一種具有非常高戰(zhàn)略意義的科技手段或者方法論，而筆者認(rèn)為，為了更有效推動廣大中國政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)組織的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作，除了要加快數(shù)字孿生技術(shù)在各領(lǐng)域和各行業(yè)的進(jìn)一步落地應(yīng)用，更有必要把數(shù)字孿生上升到數(shù)字時代認(rèn)識論的角度加以研究和推廣，這樣能從思想認(rèn)識上加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作。

      認(rèn)識論是研究人類認(rèn)識的本質(zhì)及其發(fā)展過程的理論，亦稱知識論，研究人類自我和外部世界、外在經(jīng)驗和內(nèi)在經(jīng)驗、感性和理性的關(guān)系是認(rèn)識論研究探討的主要問題，除此之外還提出了如何尋找絕對可靠的知識的任務(wù)。人的認(rèn)知過程具體包括注意、感知、記憶、想象、分析、綜合、抽象、概括、判斷、推理等心理操作而形成的思維過程。思維，心理學(xué)家與哲學(xué)家都認(rèn)為這是人腦經(jīng)過長期進(jìn)化而形成的一種特有機(jī)能，并把它定義為：“人腦對客觀事物的本質(zhì)屬性和事物之間內(nèi)在聯(lián)系的規(guī)律性所做出的概括與間接的反映”。任何思維過程（不管是何種形式的思維過程）都離不開四個要素：思維加工對象（即思維的材料）、思維加工的手段或方法（如分析、綜合、抽象、概括、判斷、推理、想象等）、思維加工緩存區(qū)（也叫“工作記憶”，用于暫存思維加工對象及加工結(jié)果）和思維加工機(jī)制。人類的思維，不僅可以使用當(dāng)前感知事物的具體形象作為思維材料，還可以使用可以脫離當(dāng)前的具體事物而獨立存在的思維材料，在此基礎(chǔ)上，人類可以通過進(jìn)一步的思維加工（例如分析、綜合、抽象、感慨和想象等），得到比當(dāng)前感知更加深入的預(yù)測性感知和判斷能力，僅僅利用當(dāng)前感知事物的具體形象來思維，就不可能進(jìn)行這一類更高級的思維加工，這是人類認(rèn)知向智力邁進(jìn)的關(guān)鍵性一步。

      十八世紀(jì)文藝復(fù)興時期意大利哲學(xué)家維柯（Vico）指出，從哲學(xué)傳統(tǒng)出發(fā)，人類完全不同于其他動物，使人類獨一無二的是文化，人類文明是文化在人類群體間傳承和發(fā)展文化而逐漸形成。誠如馬克思對人的定義，人是一切社會關(guān)系的總和，社會關(guān)系是由人類個體間傳播可以共同理解的思維材料而形成的。這里筆者想強(qiáng)調(diào)的是，不可忽視數(shù)據(jù)符號在其中所扮演的催化劑作用，維柯在其出版的著作《新科學(xué)》所描述的這種“原始”人對世界的反應(yīng)本能的、獨特的“詩性的智慧”應(yīng)該就是人類經(jīng)過幾百萬年進(jìn)化而成的群體間通過符號化溝通交流“思維材料”的能力，動物之間可能也有語言能力，而只有人類進(jìn)化到具有把“思維材料”通過涂鴉或者描繪成數(shù)據(jù)符號的方式進(jìn)行思維跨時空溝通交流，這種能力是其他動物所不具備的，符號化可以讓頭腦中“思維材料”物化輸出而更加長期和穩(wěn)定地保留下來，無意義的流變的物質(zhì)世界由于“思維材料”的符號固化而培育出人類社會公共認(rèn)知的集體意識，因此逐步建構(gòu)成富有意義而且可以承載無限自由想象力的人類精神世界，這是文化得以形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，所以，人類歷史涉及文化的傳承和發(fā)展過程，而同時也是人類自我創(chuàng)造的過程。

      基于以上認(rèn)識論的哲學(xué)基礎(chǔ)，我們可以大致對于人類獲得知識的過程做出如下描述：人類每個自我主體生活在社會共同體中，社會共同體中有各自我主體共享的數(shù)據(jù)符號系統(tǒng)（如語言等）；自我主體對感覺經(jīng)驗進(jìn)行加工，在頭腦中建構(gòu)理性思想，主體借助語言等符號系統(tǒng)與共同體中其他主體傳達(dá)新建構(gòu)的理性思想，如果被共同體中其他主體的大部分所接受，則獲得公共性成為可靠知識；共同體中主體繼續(xù)在社會化活動中不斷交往和交流新思想，新的知識被不斷地建構(gòu)和傳達(dá)……從認(rèn)知的角度，數(shù)據(jù)符號首先是人類社會歷史文化的產(chǎn)物，然后也是推動人類文明發(fā)展的媒介和紐帶，所有涉及到數(shù)據(jù)的問題，我們都可以從文化的層面，從人類認(rèn)知和思維發(fā)展規(guī)律上找到源頭。對于群體而言，數(shù)據(jù)是不斷建構(gòu)社會關(guān)系文明大廈的磚塊，對于個體而言，是不斷建構(gòu)內(nèi)心精神世界的工具，可以說，正是以數(shù)據(jù)符號為中介所形成的認(rèn)知方式讓人類具有了獨特的智慧能力。

       從某種意義上說，人類的歷史即是一場場信息革命所推動發(fā)展的歷史，從語言的創(chuàng)造，到文字的出現(xiàn)，從造紙印刷術(shù)的發(fā)明到無線電的流行，從電視的普及到今天計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)符號應(yīng)用形態(tài)的每一次改變都把人類文明推向更高的高峰，今天已經(jīng)進(jìn)入的大數(shù)據(jù)時代，萬事萬物皆可被數(shù)據(jù)化，物理世界和人類社會的一切關(guān)系皆可以用數(shù)據(jù)來表征，但納入人類認(rèn)知世界中的一切事物和活動都留下了數(shù)據(jù)鏡像，大數(shù)據(jù)所建構(gòu)的虛擬世界也必然將無限接近物理世界，因此也將又一次徹底改變?nèi)祟愓J(rèn)知和理解世界的方式，將給我們的世界觀、價值觀、認(rèn)識論、方法論帶來深刻的變革。

       數(shù)字孿生強(qiáng)調(diào)虛擬實體對物理實體的高度“寫實”、忠實映射，這個理念背后也體現(xiàn)了實事求是的世界觀和方法論，我們可以把數(shù)字孿生理解為人類在新時代更加高效地格物致知和實事求是新方式。格物致知，物格而知至，由于有數(shù)字孿生這種新技術(shù)手段的出現(xiàn)，我們?yōu)榱酥轮ジ竦倪@個物可以從傳統(tǒng)的物理實體擴(kuò)展到虛擬實體，而且由于數(shù)字孿生的虛擬實體對物理實體全生命周期的數(shù)據(jù)積累，我們幾乎可以毫不費力地就認(rèn)識到物理實體的完整來龍和很可能的去脈，這比起當(dāng)年王陽明為了格出竹子的理，堅持盯著竹子看了六天，知還未致人倒是差點因為透支而崩潰。今天科技的快速進(jìn)步讓后人比前人在認(rèn)知手段上不知道擴(kuò)展了多少倍，我們可以這樣想象，數(shù)字孿生的虛擬實體仿佛給人提供了一面對其所映射的物理實體擁有五眼六通神奇觀測能力的數(shù)字魔鏡，借助這面魔鏡，物理實體一切狀態(tài)和變化趨勢都很清楚明白，當(dāng)然我們也就能更好地控制物理實體按我們意愿的方向去行為或者改變。

       當(dāng)然，這面數(shù)字魔鏡不可能憑空從天上掉下來，對于每一個組織來說，組織所面對的任何一個物理實體或者生產(chǎn)力要素，背后都會有無數(shù)的各種關(guān)系影響其屬性、行為、規(guī)則等狀態(tài)，為了建構(gòu)這面神奇的魔鏡，我們就很有必要把數(shù)字孿生從方法論上升到認(rèn)識論來指導(dǎo)組織數(shù)字化轉(zhuǎn)型的各項工作，因為人類是一種思維決定行為的智慧生物，怎么看影響怎么干，如果我們僅僅把數(shù)據(jù)孿生技術(shù)看成一種工具手段，那也只能僅僅達(dá)到有之以為利的應(yīng)用水平，而只有我們把數(shù)字孿生與實事求是、知行合一的價值追求結(jié)合起來，那么數(shù)字孿生理念才能像空氣一樣無之以為用地彌漫在組織數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路上，進(jìn)而把以一切皆可數(shù)據(jù)化的意識從改變組織文化的角度真正影響到每一位組織成員的心靈，讓大家在共同的物理信息融合數(shù)據(jù)空間中自發(fā)合作打磨出這樣一面魔鏡。

(本稿完成與2019年4月15日凌晨，如需引用請注明出處)