Nhận diện cuộc cách mạng công nghiệp thứ 4

Hiểu thế nào về cụm từ này?

Khái niệm “Cuộc cách mạng” nói lên một bước phát triển về “chất” đem lại sự biến đổi sâu sắc và triệt để. Trong lịch sử phát triển của nhân loại, nhiều cuộc cách mạng công nghiệp đã diễn ra.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 1 kéo dài từ cuối thế kỷ 18 đến nửa đầu thế kỷ 19, đánh dấu bằng sự ra đời của động cơ hơi nước, rồi sau đó là động cơ đốt trong, mở rộng sử dụng nhiên liệu than đá, xây dựng các tuyến đường sắt, mở ra kỷ nguyên sản xuất cơ khí và phát triển giao thương..

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 2 bắt đầu từ nửa cuối thế kỷ 19 kéo dài tới đầu thế kỷ 20, với sự ra đời của máy phát điện, đèn điện, động cơ điện, mở rộng việc sử dụng điện năng trong sản xuất, mở ra kỷ nguyên sản xuất hàng loạt..

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3 bắt đầu vào thập niên 1960. Đặc điểm của cuộc cách mạng này là lần đầu tiên con người đã sáng tạo ra một loại máy có thể thay thế một phần quan trọng của lao động trí óc- đó là máy tính (chứ không như các loại máy cơ khí và điện khí chỉ thay thế lao động cơ bắp). Sự ra đời của chất bán dẫn đã dẫn tới việc sáng chế ra các siêu máy tính (thập niên 1960), máy tính cá nhân (thập niên 1970 và 1980) và Internet (thập niên 1990).

Cũng trong thời kỳ này, chính con người đã phát hiện một quy luật quan trọng của thiên nhiên là Quy luật tồn tại của hệ sinh thái, từ đó biết tôn trọng tính đa dạng sinh học trong nhiệm vụ bảo vệ môi trường thiên nhiên cũng chính là bảo vệ sự phát triển bền vững của loài người trong môi trường tự nhiên.

Trên cơ sở phát triển mạnh mẽ và toàn diện cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3, đặc biệt là các công nghệ số với phần cứng máy tính, phần mềm và hệ thống mạng trở nên ngày càng phổ biến, được tích hợp cả về tính năng lẫn phạm vi ứng dụng, từ đó làm biến đổi sâu sắc đời sống xã hội cũng như nền kinh tế toàn cầu. Đấy cũng là cơ sở ra đời của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 (FIR) vào giữa thập kỷ thứ hai của thế kỷ 21.

Theo GS. Klaus Schwab, chủ tịch Diễn đàn Kinh tế Thế giới được tổ chức đầu năm nay tại Thụy Sĩ, Industry 4.0 hay Cuộc cách mạng công nghiệp thứ 4 (FIR), là một thuật ngữ bao gồm một loạt các công nghệ tự động hóa hiện đại, trao đổi dữ liệu và chế tạo. FIR được định nghĩa là “một cụm thuật ngữ cho các công nghệ và khái niệm của tổ chức trong chuỗi giá trị” đi cùng với các hệ thống vật lý trong không gian ảo, Internet của vạn vật và Internet của các dịch vụ.

So sánh với các cuộc cách mạng công nghiệp trước đây, cuộc Cách mạng Công nghiệp thứ 4 phát triển với tốc độ ở cấp số nhân chứ không phải cấp số cộng. Hơn nữa, nó đang làm biến đổi mọi nền công nghiệp ở mọi quốc gia. Bề rộng và chiều sâu của những thay đổi này tạo nên sự biến đổi của toàn bộ các hệ thống sản xuất, quản lý và quản trị.

FIR tạo điều kiện thuận lợi cho sự ra đời của các nhà máy thông minh. Trong các nhà máy này, các hệ thống vật lý không gian ảo sẽ giám sát các quá trình vật lý, tạo ra một bản sao ảo của thế giới vật lý. Với Internet của vạn vật, các hệ thống vật lý không gian ảo này tương tác với nhau và với con người theo thời gian thực, và thông qua Internet của các dịch vụ thì người dùng sẽ được tham gia vào chuỗi giá trị thông qua việc sử dụng các dịch vụ này.

Có thể nói FIR không chỉ tạo ra “môi trường cộng sinh” giữa người và robot mà còn tạo ra “môi trường cộng sinh” giữa thế giới ảo và thế giới thực. Thực chất đấy cũng là sự “cộng sinh” giữa trí tuệ sáng tạo của con người và những sản phẩm trí tuệ nhân tạo trên phạm vi rộng lớn và có tính phổ quát..

Các xu hướng phát triển lớn

Cuộc cách mạng công nghiệp thứ 4 được mở đường bằng những đột phá khoa học vào thế giới vi mô và khám phá ra những quy luật mới của thế giới này, từ đó hình thành những công nghệ mới như công nghệ na-nô, in 3D, công nghệ sinh học phân tử, công nghệ di truyền, công nghệ của trí tuệ nhân tạo, internet của vạn vật…

Theo nhận định của các nhà nghiên cứu chuyên sâu trong nhiều lĩnh vực khoa học, các xu thế lớn của công nghệ mới có thể được chia thành 3 nhóm: vật lý, kỹ thuật số và sinh học. Cả ba đều liên quan chặt chẽ và thâm nhập vào nhau, tạo ra nhiều sản phẩm đa dạng, rất thích dụng và có giá trị sử dụng cao, thậm chí có thể thay thế con người trong nhiều lĩnh vực hoạt động

Đó là các loại xe ô tô tự lái và nhiều loại phương tiện tự lái khác... Cùng với quá trình phát triển của cảm biến và trí tuệ nhân tạo, khả năng của các phương tiện tự hành này cũng được cải thiện với tốc độ nhanh chóng. Người ta dự báo trong khoảng mười năm tới, 10% xe chạy trên đường ở Mỹ sẽ là xe không người lái.

Ngày nay, công nghệ Robot đã thâm nhập vào nhiều lĩnh vực của đời sống và sản xuất. Hầu như Robot đã thay thế con người trong dây chuyền lắp ráp sản xuất ô tô; trong nhiều công đoạn của các dây chuyền sản xuất thuốc chữa bệnh, tham gia các quá trình tự động hóa trong nhà máy cũng như trên đồng ruộng; chăm sóc người bệnh…

Hơn nữa, do sự mở đường của những thành tựu công nghệ sinh học, vật liệu mới, công nghệ số, công nghệ na-nô, robot ngày càng trở nên thích dụng và linh hoạt hơn, để có thể dễ dàng thực hiện các quá trình mô phỏng sinh học, tạo ra môi trường “cộng sinh” giữa người và Robot đem lại hiệu quả kỳ diệu…

Một loại công nghệ mới được nói tới nhiều ngày nay là công nghệ in 3D, còn được gọi là công nghệ “chế tạo cộng”. Công nghệ này tiến hành ngược lại với “chế tạo trừ”, loại trừ dần đi vật liệu thừa từ phôi ban đầu để cuối cùng thu được sản phẩm mong muốn. Ngược lại, công nghệ in 3D dùng vật liệu rời in dần theo từng lợp lấy mẫu từ một hình vẽ hay một mô hình 3D có trước để cuối cùng tạo ra một sản phẩm ở dạng ba chiều. Người ta dự báo rằng, trong khoảng mười năm tới, 5% sản phẩm tiêu dùng được sản xuất bằng công nghệ in 3D; và chiếc ô tô đầu tiên sẽ ra đời bằng công nghệ in 3D.

Đây cũng là thời kỳ ra đời của nhiều loại vật liệu mới có những tính năng đặc biệt, vừa nhẹ hơn, bền hơn, có thể tái chế và dễ thích ứng. Gần đây đã xuất hiện loại vật liệu thông minh có thể tự phục hồi hoặc tự làm sạch, các kim loại có khả năng khôi phục lại hình dạng ban đầu, gốm sứ và pha lê biến áp lực thành năng lượng và nhiều vật liệu khác nữa.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư tạo ra tiền đề và cơ hội cho sự hội tụ giữa ứng dụng vật lý và ứng dụng kỹ thuật số làm xuất hiện Internet của vạn vật (Internet of Things, IoT).

Cảm biến và các giải pháp kết nối thế giới thực vào mạng không gian ảo đang phát triển hết sức nhanh chóng. Các cảm biến nhỏ hơn, rẻ hơn và thông minh hơn đang được lắp đặt trong nhà, quần áo, phụ kiện, các thành phố, mạng lưới giao thông và năng lượng cũng như các quy trình sản xuất.

Người ta dự báo vào khoảng giữa thập kỷ thứ 3 của thế kỷ này, 10% dân số sẽ mặc quần áo kết nối với internet;10% mắt kính kết nối với internet; chiếc điện thoại di động cấy ghép vào người đầu tiên được thương mại hóa; 30% việc kiểm toán ở công ty được thực hiện bằng trí tuệ nhân tạo;…

Đặc biệt, những thành tựu mới trong lĩnh vực sinh học phân tử, sinh học tổng hợp và di truyền học, với sự hỗ trợ của những phương tiện hiện đại, đã giúp giải mã nhanh các hệ gen, tìm hiểu sâu về mật mã di truyền, có thể giúp chỉnh sửa mã gen để chữa các bệnh di truyền, tạo ra những giống cây trồng mới trong nông nghiệp có những tính năng thích ứng với tình trạng hạn hán,nước nhiễm mặn hoặc chống sâu bệnh…

Mặc dù nước ta đang ở trình độ của nước đang phát triển với mức thu nhập trung bình, nhưng theo thống kê chưa đầy đủ, đã có 55% dân số sử dụng điện thoại thông minh và 54% nối mạng Internet, đứng thư 5 ở châu Á-Thái Bình Dương. Vì vậy, ở mức độ nhất định, chúng ta đã buớc đầu được thụ hưởng những thành tựu khoa học-công nghệ hiện đại.

Chỉ cần một chiếc điện thoại thông minh nối mạng Internet, mọi người dân đều có thể theo dõi các buổi chất vấn của Quốc hội với các thành viên Chính phủ cũng như theo dõi những biến chuyển từng giờ trong cuộc bầu cử tổng thống Mỹ diễn ra vào ngày 8-11 vừa qua…Cũng có thể dùng những phương tiện đó để gọi taxi Uber (với giá rẻ), hay đặt vé máy bay (cũng giá rẻ), mua một sản phẩm ưng ý giao bán trên mạng; thực hiện thanh toán qua mạng; kết nối bạn bè trên Facebook, nghe nhạc hay xem phim đều có thể được thực hiện từ xa –thông qua Internet và dùng điện thoại thông minh cũng như thực hiện vô số những ứng dụng khác đem lại nhiều tiện ích, vừa giảm thời gian đi lại vừa đỡ lãng phí công sức của mọi người.

Để hội nhập với thế giới văn minh đang tiến bước mạnh mẽ vào kỷ nguyên cách mạng công nghiệp thứ 4, điều quan trọng trước hết là phải đổi mới đúng hướng hiện đại hóa của nền giáo dục nhằm đào tạo ra đội ngũ lao động có đủ tri thức và kỹ năng thích ứng với thời đại mới.

Theo ý kiến phân tích của các chuyên gia trong lĩnh vực công nghê thông tin, sự bùng nổ của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, kỹ năng quan trọng nhất trong cuộc sống sẽ là kỹ năng lập trình. Người dân sẽ viết ra những sản phẩm tùy biến phục vụ cho nhu cầu của họ và được hoàn thiện thông qua công nghệ trí thông minh nhân tạo (AI). Cũng chính vì vậy, Nhật Bản là nước tiên phong đưa kỹ năng lập trình vào chương trình phổ cập.

Đón đầu cuộc cách mạng này, sự nghiệp giáo dục-đào tạo của nước ta, hơn lúc nào hết cần đổi mới mạnh mẽ và toàn diện nội dung, chương trình cũng như phương pháp giảng dạy và học tập nghiên cứu để tạo ra tiền đề quan trọng nhất cho quá trình thích ứng và hội nhập vào nền văn minh hiện đại của nhân loại.

Tham dự lễ tuyên dương học sinh đoạt giải Olympic quốc tế, học sinh xuất sắc tại kỳ thi THPT quốc gia 2016 tổ chức vào tối ngày 3/12 vừa qua, Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Xuân Phúc nhắn nhủ các em học sinh đoạt giải : “Tổ quốc không chỉ cần các tấm huy chương của các em hôm nay mà hơn thế nữa, chính các em là những người thuộc thế hệ sẽ đưa Việt Nam bước lên đài vinh quang trong kỷ nguyên của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4”.

Lời nhắn nhủ chí tình ấy của Thủ tướng không chỉ là lời khích lệ đầy tâm huyết đối với những học sinh xuất sắc mà còn là nguồn cổ vũ mạnh mẽ đội ngũ thầy cô giáo cũng như toàn ngành giáo dục-đào tạo hãy quyết tâm hơn nữa, sáng tạo hơn nữa để đổi mới toàn diện sự nghiệp “trồng người” trong thời đại mới, đón bắt kịp thời những cơ hội cũng như vượt qua những thách thức do cuộc cách mạng công nghiệp lần thư 4 đang diễn ra với nhịp độ vũ bão và ở quy mô toàn cầu.

Thao Lâm