CHƯƠNG 3 : SỰ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
1. Những cuộc cách mạng đã và đang diễn ra trên thế giới
Nói đến cách mạng cơng nghiệp là nói đến sự thay đổi lớn lao mà nó mang lại trong
các lĩnh vực kinh tế, văn hóa, và xã hội. Nhìn lại lịch sử, con người đã trải qua nhiều cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lớn. Mỗi cuộc cách mạng đều đặc trưng bằng sự thay đổi về bản chất của sản xuất và sự thay đổi này được tạo ra bởi các đột phá của khoa học và công nghệ.
Biểu đồ 23. Các cuộc cách mạng công nghiệp trên thế giới
- Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất
Bắt đầu vào khoảng năm 1784, cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên đã mở ra một kỷ nguyên mới trong lịch sử nhân loại – kỷ ngun sản xuất cơ khí, cơ giới hóa. Đặc trưng của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất này là việc sử dụng năng lượng nước, hơi nước và cơ giới hóa sản xuất. Cuộc cách mạng cơng nghiệp này được đánh dấu bởi dấu mốc quan trọng là việc James Watt phát minh ra động cơ hơi nước năm 1784. Phát minh vĩ đại này đã châm ngịi cho sự bùng nổ của cơng nghiệp thế kỷ 19 lan rộng từ Anh đến châu Âu và Hoa Kỳ.
- Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai
Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 2 diễn ra từ khoảng năm 1870 đến khi Thế Chiến I nổ ra. Đặc trưng của cuộc cách mạng công nghiệp lần này là việc sử dụng năng lượng điện và sự ra đời của các dây chuyền sản xuất hàng loạt trên quy mô lớn. Cuộc cách mạng cơng nghiệp lần thứ hai diễn ra khi có sự phát triển của ngành điện, vận tải, hóa học, sản xuất thép, và (đặc biệt) là sản xuất và tiêu dùng hàng loạt. Cuộc CMCN lần thứ 2 đã tạo nên những tiền đề mới và cơ sở vững chắc để phát triển nền công nghiệp ở mức cao hơn nữa.
- Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba
Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3 xuất hiện vào khoảng từ 1969, với sự ra đời và lan tỏa của công nghệ thông tin (CNTT), sử dụng điện tử và công nghệ thông tin để tự động hóa sản xuất. Cuộc cách mạng này thường được gọi là cuộc cách mạng máy tính hay cách mạng số bởi vì nó được xúc tác bởi sự phát triển của chất bán dẫn, siêu máy tính, máy tính cá nhân (thập niên 1970 và 1980) và Internet (thập niên 1990).
- Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư
Cuộc Cách mạng Công nghiệp Thứ tư đang nảy nở từ cuộc cách mạng lần ba, nó kết hợp các cơng nghệ lại với nhau, làm mờ ranh giới giữa vật lý, kỹ thuật số và sinh học. Khi so sánh với các cuộc cách mạng công nghiệp trước đây, 4.0 đang tiến triển theo một hàm số mũ chứ khơng phải là tốc độ tuyến tính. Hơn nữa, nó đang phá vỡ hầu hết
Lần 1 Cơ khí hóa với máy chạy bằng thủy lực và hơi nước
Lần 2 Động cơ điện và dây chuyền sản xuất hàng loạt Lần 3 Kỷ ngun máy tính và tự động hóa Lần 4 Các hệ thống liên kết giữa thế giới thực và ảo
ngành công nghiệp ở mọi quốc gia. Chính chiều rộng và chiều sâu của những thay đổi này báo trước sự chuyển đổi của toàn bộ hệ thống sản xuất, quản lý và quản trị.
7. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 (cuộc CMCN 4.0)
7.1. Khái niệm
Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư (The Fourth Industrial Revolution) là kỷ nguyên công nghiệp lớn lần thứ tư kể từ cuộc cách mạng công nghiệp lần đầu tiên từ thế kỷ XVIII. 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 năm 2013 nhằm nói tới cơng nghệ cao, tự động hóa các ngành sản xuất mà khơng có sự tham gia của con người. Ở giai đoạn này, con người nắm vai trò chỉ huy, thiết kế hệ thống và ra lệnh cho người máy và các thiết bị có trí tuệ nhân tạo thực hiện, tức là đóng vai trị lực lượng chủ yếu.
Cách mạng cơng nghiệp (CMCN) 4.0 là xu hướng tự động hóa và trao đổi dữ liệu trong công nghệ sản xuất. Bản chất của CMCN 4.0 là dựa trên nền tảng cơng nghệ số và tích hợp tất cả các cơng nghệ thơng minh để tối ưu hóa quy trình, phương thức sản xuất; nhấn mạnh những cơng nghệ đang và sẽ có tác động lớn nhất là cơng nghệ in 3D, công nghệ sinh học, công nghệ vật liệu mới, cơng nghệ tự động hóa, người máy... bao gồm các hệ thống không gian mạng, internet vạn vật và điện tốn đám mây [2]. Qua đó, tạo ra những nhà máy thơng minh với hệ thống máy móc tự kết nối với nhau, tự tổ chức và quản lý. Đây còn được gọi là cuộc cách mạng số.
7.2. Bối cảnh lịch sử
Ngày nay chúng ta đang ở giai đoạn đầu của Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. FIR đã bắt đầu vào thời điểm chuyển giao sang thế kỷ này và xây dựng dựa trên cuộc cách mạng số, đặc trưng bởi Internet ngày càng phổ biến và di động, bởi các cảm biến nhỏ và mạnh mẽ hơn với giá thành rẻ hơn, bởi trí tuệ nhân tạo và “học máy”.
Các cơng nghệ số với phần cứng máy tính, phần mềm và hệ thống mạng đang trở nên ngày càng phức tạp hơn, được tích hợp nhiều hơn và vì vậy đang làm biến đổi xã hội và nền kinh tế toàn cầu.
Tại Đức, đã có những cuộc thảo luận về chủ đề “Industry 4.0″, một thuật ngữ được nêu ra tại Hội chợ Hannover vào năm 2011 để mô tả làm thế nào để tạo ra một cuộc cách mạng về mặt tổ chức của các chuỗi giá trị tồn cầu. Bằng cách kích hoạt các “nhà máy thông minh”, Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư tạo ra một thế giới mà ở trong đó các hệ thống ảo và vật lý của chuỗi sản xuất trên tồn cầu có thể hợp tác với nhau một cách linh hoạt. Điều này cho phép tùy biến sản phẩm để phù hợp với khách hàng và tạo ra các mơ hình hoạt động mới.
Cuộc cách mạng cơng nghiệp lần thứ tư khơng chỉ là về các máy móc, hệ thống thơng minh và được kết nối, mà cịn có phạm vi rộng lớn hơn nhiều. Đồng thời là các làn sóng của những đột phá xa hơn trong các lĩnh vực khác nhau từ mã hóa chuỗi gen cho tới cơng nghệ nano, từ các năng lượng tái tạo tới tính tốn lượng tử. FIR là sự dung hợp của các công nghệ này và sự tương tác của chúng trên các lĩnh vực vật lý, số và sinh học, làm cho Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư về cơ bản khác với các cuộc cách mạng trước đó.
Trong cuộc cách mạng này, các công nghệ mới nổi và sự đổi mới trên diện rộng được khuếch tán nhanh hơn và rộng rãi hơn so với những lần trước. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai chưa đến được với 17% dân số của thế giới, tức ước tính khoảng gần 1,3 tỷ người vẫn chưa tiếp cận với điện. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba vẫn chưa đến được với hơn nửa dân số thế giới, 4 tỷ người, phần lớn đang sống trong các nước đang phát triển, thiếu tiếp cận Internet.
7.3. Những trụ cột trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0
7.3.1. IoT
Internet Vạn Vật, hay cụ thể hơn là Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là Mạng lưới thiết bị kết nối Internet (tiếng Anh: Internet of Things, viết tắt IoT) là một liên mạng, trong đó các thiết bị, phương tiện vận tải (được gọi là "thiết bị kết nối" và "thiết bị thơng minh"), phịng ốc và các trang thiết bị khác được nhúng với các bộ phận điện tử, phần mềm cảm biến cơ cấu chấp hành, , cùng với khả năng kết nối mạng máy tính giúp cho các thiết bị này có thể thu thập và truyền tải dữ liệu.
IoT là một khái niệm xuất hiện lần đầu tiên từ năm 1999 trong bài thuyết trình của Kelvin Ashton, người đồng sáng lập của Trung tâm Auto-ID tại MIT tại tập đoàn P&G (Procter & Gamble). Tuy nhiên, cho đến gần đây, IoT mới trở thành đề tài được bàn tán, nghiên cứu, phân tích của cơng chúng. Nếu như Internet truyền thống chỉ là mạng liên kết các máy tính và con người muốn kết nối với máy tính khác hoặc con người khác phải sử dụng các giao thức kết nối của mạng internet thơng qua máy tính có nối mạng thì IoT có thể làm nhiều hơn thế nữa. Những thứ trong Internet vạn vật này có thể là con người với trái tim được cấy ghép bằng thiết bị điện tử, là vật nuôi ở trang trại với thiết bị phát tín hiệu sinh học, xe ơ tơ có cảm biến để cảnh báo cho lái xe khi chỉ số mệt mỏi của họ tăng cao. Bất kể thứ gì dù là do tạo hóa hay những sự vật do con người tạo ra đều có thể mang một địa chỉ IP riêng và có thể truyền tải dữ liệu vào hệ thống.
7.3.2. Big Data
Theo định nghĩa của Gartner: “Big Data là tài sản thơng tin, mà những thơng tin này có khối lượng dữ liệu lớn, tốc độ cao và dữ liệu đa dạng, địi hỏi phải có cơng nghệ mới để xử lý hiệu quả nhằm đưa ra được các quyết định hiệu quả, khám phá được các yếu tố ẩn sâu trong dữ liệu và tối ưu hóa được q trình xử lý dữ liệu”. Hiểu một cách đơn giản hơn, thuật ngữ Big Data để chỉ tập hợp dữ liệu lớn, đa dạng, thay đổi nhanh và phức tạp đến nỗi những cơng nghệ hay phần mềm truyền thống khơng có khả năng xử lý trong một khoảng thời gian nhất định.
Cho đến thời điểm hiện tại, công nghệ Big Data đã đạt đến đỉnh cao trong việc thực hiện các chức năng của nó. Tháng 8 năm 2015, Big Data đã vượt ra khỏi bảng xếp hạng những công nghệ mới nổi Cycle Hype của Gartner và tạo một tiếng vang lớn cho xu hướng công nghệ của thế giới. Big Data hiện nay không chỉ là thực sự cần thiết mà đã là “xương sống” của hầu hết các cơng nghệ.
7.3.3. AI (Trí tuệ nhân tạo)
Trí tuệ nhân tạo (TTNT), tiếng Anh là artificial intelligence hay chữ viết tắt được dùng phổ biến là AI, được hiểu là sự thơng minh của máy móc do con người tạo ra, đặc biệt tạo ra cho máy tính, robot, hay các máy móc có các thành phần tính tốn điện tử. Trí
tuệ nhân tạo là một lĩnh vực của khoa học và công nghệ nhằm làm cho máy có những khả năng của trí tuệ và trí thơng minh của con người, tiêu biểu như biết suy nghĩ và lập luận để giải quyết vấn đề, biết giao tiếp do hiểu ngơn ngữ và tiếng nói, biết học và tự thích nghi, …
Trí tuệ nhân tạo khơng chỉ cịn là những điệu kỳ diệu trong các bộ phim Hollywood nữa mà đang dần dần đi vào thế giới thường ngày của con người, ở hầu hết các lĩnh vực: từ kinh tế, y tế, sức khỏe đến giáo dục, giao thông vận tải, …
7.4. Sự thay đổi sâu sắc và hệ thống
Quy mơ và phạm vi của sự thay đổi giải thích lý do tại sao có thể cảm thấy sự gián đoạn và đổi mới xảy ra một cách sâu sắc như vậy ngày nay. Tốc độ của sự đổi mới xét trên cả hai phương diện gồm sự phát triển và tính phổ biến của cuộc cách mạng này xảy ra nhanh hơn bao giờ hết.
Bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào cuộc cách mạng này, khơng chỉ là tốc độ, mà cịn là quy mơ phát triển đáng kinh ngạc. Việc so sánh thành phố Detroit vào năm 1990 (là một trung tâm lớn của các ngành công nghiệp truyền thống) với Thung lũng Silicon vào năm 2014 sẽ cho thấy tốc độ và quy mô phát triển đáng kinh ngạc được tạo ra từ cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Năm 1990, ba cơng ty lớn nhất tại Detroit có vốn cổ phần hóa thị trường là 36 tỷ đô la Mỹ, doanh thu là 250 tỷ đơ la Mỹ và có 1,2 triệu nhân viên. Trong năm 2014, ba công ty lớn nhất ở Thung lũng Silicon có vốn cổ phần hóa thị trường cao hơn một cách đáng kể (1,09 nghìn tỷ USD), tạo ra doanh thu tương tự với ba công ty ở Detroit khoảng 247 tỷ USD, nhưng với số nhân viên ít hơn khoảng 10 lần (137.000 nhân viên).
Thực tế là một đơn vị của cải vật chất được tạo ra ngày nay có khả năng sử dụng ít nhân cơng hơn so với 10 hay 15 năm trước đây bởi vì các doanh nghiệp số có chi phí biên gần bằng khơng. Ngồi ra, thực tế của thời đại số là nhiều doanh nghiệp mới cung cấp “các hàng hóa thơng tin” với các chi phí lưu trữ, vận chuyển và nhân rộng hầu như bằng khơng. Một số cơng ty có cơng nghệ đột phá dường như địi hỏi ít vốn để phát triển. Ví dụ các doanh nghiệp như Instagram hay WhatsApp khơng địi hỏi nhiều vốn để khởi nghiệp, đã thay đổi vai trị của vốn và quy mơ kinh doanh trong bối cảnh của Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.
Bên cạnh tốc độ và qui mô, Cuộc cách mạng cơng nghiệp lần thứ tư có thể được xem là độc đáo vì sự hài hịa và tích hợp rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, ngày nay các cơng nghệ chế tạo số có thể tương tác với thế giới sinh học. Một số nhà thiết kế và kiến trúc sư đã kết hợp giữa thiết kế bằng máy tính, chế tạo cộng (additive manufacturing), kỹ thuật vật liệu và sinh học tổng hợp cho các hệ thống tiên phong có liên quan đến sự tương tác giữa các vi sinh vật, cơ thể người, những sản phẩm con người tiêu thụ, và thậm chí cả những tịa nhà con người đang sinh sống.
7.5. Vai trò đối với phát triển kinh tế, thương mại thế giới
- Đối với phát triển nền kinh tế chung: Nền kinh tế số - xu hướng phát triển mới trong
thời đại mới
Sự xuất hiện của Internet vạn vật (Internet of Things: IoT) đánh dấu sự phát triển vượt bậc việc sử dụng dữ liệu vào hoạt động kinh doanh và mọi hoạt động khác của doanh nghiệp. Sự tăng trưởng với tốc độ cao dữ liệu số, một mặt, là nguồn tài nguyên quý giá
giúp doanh nghiệp hiểu biết sâu sắc hơn không chỉ khách hàng và thị trường của mình mà cịn đối với nhân viên và quy trình nội tại trong doanh nghiệp, và hơn thế nữa, dữ liệu số còn trở thành một tài sản “bán được” để tăng doanh thu cho doanh nghiệp. Tất cả các điều trên đây dẫn tới sự hình thành kinh tế số (digital economy), một khái niệm được khởi nguồn từ đầu thập niên 1990.
Theo TS. Phạm Việt Dũng (2020), thuật ngữ “kinh tế số” đã được đề cập từ khá lâu trước khái niệm Cách mạng công nghiệp (CMCN) 4.0. Tuy nhiên, chỉ khi CMCN 4.0 xuất hiện thì kinh tế số mới được nhắc đến nhiều hơn và trở thành xu thế phát triển, vì nó gắn với cơng nghệ hiện đại như: Trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn, tài sản số... Hiện nay, có khá nhiều quan điểm, khái niệm về kinh tế số dù với sự lan tỏa của “số hóa” vào nền kinh tế thực thì việc phân định rạch rịi kinh tế số không đơn giản.
Theo định nghĩa chung của Nhóm cộng tác kinh tế số của Trường Đại học Oxford, kinh tế số là “một nền kinh tế vận hành chủ yếu dựa trên công nghệ số, đặc biệt là các giao dịch điện tử tiến hành thông qua internet”. Kinh tế số đôi khi cũng được gọi là kinh tế internet, kinh tế mới hoặc kinh tế mạng...
kinh tế số không chỉ tạo ra quy mô và tốc độ tăng trưởng cho các nền kinh tế, mà còn làm các nền kinh tế thay đổi trên 2 bình diện: (i) Phương thức sản xuất (nguồn lực, hạ tầng, cách thức vận hành sản xuất kinh doanh); (ii) Cấu trúc kinh tế. Trong đó, đáng chú ý là bên cạnh các nguồn lực truyền thống xuất hiện nguồn lực phát triển mới là tài nguyên số, của cải số. Thực tế cho thấy, kinh tế số giúp tăng trưởng bền vững hơn, bởi công nghệ sẽ mang lại những giải pháp tốt, hiệu quả hơn đối với việc sử dụng tài nguyên, xử lý các vấn đề ô nhiễm môi trường…