1、人類認識世界規律
從農業社會、工業社會到數字經濟時代, 人類一直在努力提高認識世界的水平 ,通過觀察物理世界 、描述現狀,理解客觀規律 、來解釋過去,指導現在,預測未來。通過對自然信息的記錄、描述、分析和推理,逐漸建立了經典的DIKW知識金字塔體系。 DIKW金字塔好地描述了人類認識世界的規律和層次結構,分別是:數據(原始的事實集合)、信息(可被分析測量的結構化數據)、知識(需要洞察力和理解力進行學習)、智慧(推斷未來發生的相關性,指導行動)。
2、DIKW的形成和內涵
DIKW模型是關于數據、信息、知識及智慧的體系,最早可以追溯至諾貝爾文學獎得主TS.艾略特在1934年寫的《巖石》。他在上個世紀就對信息泛濫的到來,產生焦慮。在首段,他寫道:“我們在哪里丟失了知識中的智慧?又在哪里丟失了信息中的知識?”(Where is the wisdom we have lost in knowledge?/ Where is the knowledge we have lost in information?)。
1982年12月,美國教育家哈藍·克利夫蘭引用艾略特的這些詩句在其出版的《未來主義者》一書提出了“信息即資源”(Information as a Resource)的主張。管理思想家羅素·艾可夫進一步對此理論發揚光大,在1989年撰寫了《從數據到智慧》。 簡單講,DIKW模型將數據、信息、知識、智慧納入到一種金字塔形的層次體系,越往上就會越來越抽象,對于人和企業的價值越來越大。這個模型告訴我們,從數據到智慧是有規律的。
數據(Data):數據是DIKW中最底層也是最基礎的一個概念。數據是形成信息,知識和智慧的源泉。通過原始觀察及量度獲得了數據。包括數字、文字、圖形、音頻、視頻等。信息(Information):信息必然來源于數據并高于數據,信息=數據+處理,信息是具有時效性的有一定含義的,有邏輯的、經過加工處理的、對決策有價值的數據流。通過分析數據間的關系獲得了信息。知識(Knowledge):知識是需要提煉信息之間的聯系,從中得到所需要的規律性認識,是對信息的應用。在完成當下任務的行動中應用信息產生了知識。知識就是知道了什么(Know-what)、、知道怎么做(Know-how)、知道誰(Know-who),知道了時間(Know-when)。知識更接近行動,它與決策相關。智慧(Wisdom):智慧是知識層次結構中的最高一級。智慧著眼未來,它具有預測和未來影響的判斷能力。 從采集數據、提煉有關系的信息到總結成能解決當下問題的知識,到形成普適的智慧,這個是人類認識和改造世界的普遍規律。
3、基于數據應用視角來理解DIKW
數據和信息描述世界,知識和智慧理解世界。今天你對數據的應用有什么樣的理解,做出了何種改變,決定了你企業處在DIKW哪一層。 從這個角度說,站在DIKW金字塔尖的企業,相當于全部通關的頂級選手,掌握了數據、整理成信息、理解為知識、轉化成智慧,在面向未來的決策和行動如有神助。從數據應用視角來看,有3個維度:從數據流動的視角看:數據在DIKW不同層級間要流動, 不同層級要加強反饋循環和流動,數據流動的自動化水平越高,企業智能化高效精準決策的水平越高。在數據生產力時代,企業智能體現為面向全流程、全產業鏈、全生命周期的精準 、實時、低成本的決策能力 。
以安全巡檢為例,既要有實時監測和視覺巡檢數據分析報表,來對生產現場安全進行狀態描述和原因分析。 還要有面向結果的預測分析和科學預測,比如通過各種不同等級預警事件告知安全生產預防工作,預置若干實時安全策略進行干預。從發展的視角看:從DIKW體系可以看出,其由遠到近分別為過去(Past)和未來(Future),以及經驗(Experience)和創新(Novelty)。 數據更多是強調過去事實的呈現,主要是確保業務正常開展,正確地做事。而智慧則著重在未來,并且是為了應對未來所提出的想法,其內涵即是決策,是確保做正確的事。
從數據開發的深度和廣度的視角:所有數據開發和應用都是圍繞具體問題開展,對問題的定義越具體、理解越深刻,認知越犀利。今天在落地過程當中才能確保數據的及時性,準確性,完整性,才能確保數據開發利用有效。
4、在工業場景中認識DIKW
以設備聲音異常監測場景來看,假設設備聲音合理閾值在15分貝。通過紅外熱成像技術,對重要設備設施生產運行時的溫度進行在線監測及可視化呈現,當采集上來的數據是20分貝。我們知道,
這個20是數據,系統能夠做到全天候(7×24小時)不遺漏,便于實時掌握設備運行狀態和數據;
已經突破合理閾值范圍這就屬于信息;
20分貝下設備會出異常,這就是知識層面;
在設備出現重大異常前發現輕微異常信號,引導及時維修以避免重大事故發生。這是智慧層面了。
下圖將設備聲音異常監測與DIKW模型結合來看:
由此可見,工業大數據不是簡單的數據展現,分析而是需要基于DIKW底層數據邏輯構建工業智能閉環體系。從現場設備異常數據到行業領域know-how知識沉淀到AI智慧決策的業務閉環。
審核編輯 :李倩
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原文標題:智能制造思維工具箱001: DIKW金字塔模型(上)
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