Hồ Tú Bảo*

Tóm tắt : Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 còn được gọi là Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, được bắt đầu từ vài năm gần đây, tập trung chủ yếu vào sản xuất thông minh dựa trên các thành tựu đột phá trong công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ nano, đang diễn ra ở các nước phát triển như Mỹ, châu Âu, một phần châu Á. Bên cạnh những cơ hội mới, cách mạng công nghiệp 4.0 cũng đặt ra nhiều thách thức phải đối mặt. Việt Nam cần nắm bắt những cơ hội và sẵn sàng đối phó với những thách thức ngay từ bây giờ.

Hiểu về Cách mạng công nghiệp 4.0*

Cách mạng công nghiệp bắt đầu ở nước Anh từ nửa cuối của thế kỷ 18. Đến nay đã có sự nhìn nhận thống nhất về ba cuộc cách mạng công nghiệp đã xảy ra, 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.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất diễn ra vào nửa cuối thế kỷ 18 và gần nửa đầu thế kỷ 19, với thay đổi từ sản xuất chân tay đến sản xuất cơ khí do phát minh ra động cơ hơi nước.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai diễn ra vào nửa cuối thế kỷ 19 cho đến khi đại chiến thế giới lần thứ nhất xảy ra, với thay đổi từ sản xuất đơn lẻ sang sản xuất hàng loạt bằng máy móc dựa vào năng lượng điện với sự phát minh ra động cơ diện.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba diễn ra từ những năm 1970 với sự ra đời của sản xuất tự động dựa vào máy tính, thiết bị điện tử và internet

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư được cho là đã bắt đầu từ vài năm gần đây, đại thể là cuộc cách mạng về sản xuất thông minh dựa trên các thành tựu đột phá trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ nano,… với nền tảng là các đột phá của công nghệ số.Khái niệm "Cách mạng công nghiệp 4.0" hay “Cách mạng công nghiệp lần thứ tư” được đưa ra vào năm 2011 tại Hội chợ Hannover, giới thiệu các dự kiến của chương trình công nghiệp 4.0 của nước Đức, nhằm nâng cao nền công nghiệp cơ khí truyền thống của Đức. Không chỉ nước Đức với chương trình Công nghiệp 4.0, các nước phát triển trong vài năm qua đều có các chương trình chiến lược về sản xuất khi những tiến bộ của khoa học và công nghệ đang diễn ra rất nhanh. Nước Mỹ có "Chiến lược quốc gia về sản xuất tiên tiến" cho ba thập kỷ tới. Nước Pháp có "Bộ mặt mới của công nghiệp nước Pháp". Hàn Quốc có "Chương trình tăng trưởng của Hàn Quốc trong tương lai". Trung Quốc có "Sản xuất tại Trung Quốc năm 2025". Nhật Bản có "Xã hội thông minh 4.0", Cũng có người cho rằng cái tên "cách mạng công nghiệp lần thứ tư” mới có tính chất dự báo và chưa xảy ra.

Báo chí thường mô tả Công nghiệp 4.0 với các thành tựu của Trí tuệ Nhân tạo, với máy móc tự động và thông minh như ô-tô tự lái, in ấn 3 chiều, kết nối vạn vật (IoT), công nghệ sinh học và công nghệ nano,… Cốt lõi của những đột phá này là gì? Có hay không điểm chung của các đột phá đó? Có thể nói rằng đó chính là đột phá của công nghệ số trong những năm vừa qua, tiếp nối thành quả của cuộc cách mạng số hoá đã diễn ra mấy chục năm qua từ khi có máy tính. Sự ra đời của máy tính đã dẫn đến cuộc cách mạng số hoá, nhất là khi máy tính cá nhân và internet xuất hiện. Máy tính chỉ làm việc với hai con số '0' và '1'. Để tính toán trên máy tính ta cần biểu diễn được các thực thể bằng những con số '0' và '1' trên máy tính. Ta có thể hiểu biểu diễn này là 'phiên bản số' của các thực thể. Có thể hình dung đơn giản 'phiên bản số' của một chiếc ô-tô là số liệu kỹ thuật chi tiết của các bộ phận của xe, hoặc có thể là số liệu về chuyển động của xe và các ảnh số thu được từ camera của xe khi xe chạy trên đường. Những 'phiên bản số' của một người có thể là những ý kiến của người này trên facebook, những số liệu đo được từ các thiết bị đeo trên người hay bệnh án điện tử của người này trong cơ sở dữ liệu ở bệnh viện. Gần đây, với tiến bộ và sử dụng các cảm biến (sensor) việc số hoá đã có những bước tiến lớn, góp phần vào hiện tượng dữ liệu lớn và thúc đẩy công nghệ số tiến bộ.

Phiên bản số' của các thực thể cho phép ta nối chúng với nhau trên các hệ thống máy tính hoặc nối chúng vào internet, và tạo ra các không gian số tương ứng với thế giới thực thể của chúng ta. Những hệ thống kết nối các thực thể và 'phiên bản số' của chúng được gọi là các hệ kết nối không gian số-thực thể, tạm dịch theo nghĩa của từ cyber-physical systems. Đây là một khái niệm cơ bản của Cách mạng công nghiệp 4.0, phản ánh mối liên hệ của sản xuất tiến hành trong thế giới các thực thể nhưng quá trình tính toán được làm trên không gian số và kết quả tính toán này được trả lại dùng cho sản xuất trong thế giới các thực thể. Đây là thay đổi cơ bản về phương thức sản xuất của con người, sản xuất được điều khiển và hỗ trợ quyết định từ không gian số. 

Công nghệ số là công nghệ về các tài nguyên số, khởi đầu từ giữa thế kỷ trước, đã và đang thay đổi nhiều lĩnh vực. Có hai khía cạnh của công nghệ số, một là việc số hoá và hai là việc quản trị và xử lý các dữ liệu được số hoá. Thí dụ của số hoá trong các ngành nghề khác nhau như chụp ảnh đã chuyển từ ảnh phim qua ảnh số, từ máy ảnh cơ qua máy ảnh số; việc in ấn dựa vào ảnh số và chế bản điện tử cho chúng ta có sách báo như ngày nay; kỹ thuật truyền hình đã chuyển sang truyền hình số đẹp hơn rất nhiều; công nghệ truyền tin đã thay thế các tín hiệu tương tự bằng các tín hiệu số, truyền và nhận tín hiệu số trên những đường truyền hiệu năng cao,…

Công nghệ số có phần chung rất lớn với công nghệ thông tin, đó là phần quản trị và xử lý dữ liệu được số hoá. Trải qua các làn sóng của công nghệ số, những đột phá trong thời gian gần đây như điện toán đám mây, thiết bị di động thông minh, trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn, IoT… đang tạo điều kiện cho sản xuất thông minh được thực hiện rộng rãi, mở đầu cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

Trí tuệ nhân tạo là lĩnh vực nhằm làm cho máy tính không những biết tính toán mà còn có các khả năng của trí thông minh con người, tiêu biểu là các khả năng lập luận, hiểu ngôn ngữ và biết học tập. Trong lịch sử 60 năm phát triển của trí tuệ nhân tạo, ngành học máy (machine learning), nhằm làm cho máy có thể tự học để nâng cao năng lực hành động, là lĩnh vực sôi động nhất của trí tuệ nhân tạo trong hai thập kỷ qua.

Có thể định nghĩa học máy là việc phân tích các tập dữ liệu ngày càng lớn và phức tạp để đưa ra các quyết định hành động. Thí dụ đó là các quyết định khi chương trình AlphaGo của Google đánh thắng nhà vô địch cờ Vây, là quyết định trong các phần mềm dịch từ ngôn ngữ này qua ngôn ngữ khác hay các phần mềm nhận biết tiếng nói con người, là các quyết định chẩn đoán bệnh của hệ Watson của hãng IBM… Gần đây, với sự bùng nổ của dữ liệu, kết quả của việc số hoá và kết nối internet khắp nơi, khoa học dữ liệu-với trung tâm là phân tích dữ liệu dựa vào học máy và thống kê-đang trở thành nền tảng của cách mạng 4.0. 

Rất nhiều đột phá trong công nghệ sinh học và công nghệ nano những năm qua, và các công nghệ này cũng liên quan rất nhiều đến công nghệ số. Gần đây việc số hoá trong sinh học phân tử đã trở nên dễ dàng với giá rẻ hơn rất nhiều (một hệ gene có thể được số hoá trong vài giờ đồng hồ với chi phí ít hơn 1.000 USD). Lĩnh vực tin-sinh học - dựa vào các phương pháp của học máy để phân tích nguồn dữ liệu sinh học khổng lồ nhằm khám phá các hiểu biết về sự sống - đang góp phần vào những tiến bộ của công nghệ sinh học, mở ra nhiều triển vọng cho y học và nông nghiệp. Công nghệ nano cũng có những bước tiến hứa hẹn dựa vào công nghệ số. Gần đây nước Mỹ khởi đầu chương trình nghiên cứu lớn về vật liệu tính toán, nhằm dùng các kỹ thuật của học máy để rút ngắn giai đoạn thử nghiệm trong phòng thí nghiệm khi chế tạo các vật liệu mới. Một chương trình tương tự ở Nhật cũng đã bắt đầu từ ba năm qua.

Việt Nam và Cách mạng công nghiệp 4.0**

Khái niệm “Cách mạng công nghiệp 4.0” mới được nhập vào Viêt Nam thời gian gần đây nhưng đã nhanh chóng được sự chú ý của nhiều tầng lớp nhân dân, nhất là các nhà khoa học, nhà quản lý, lãnh đạo. Bởi lẽ, cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 đang thay đổi diện mạo thế giới, cũng như thay đổi cách con người sống, làm việc và phát triển. Trong xu thế đó, Việt Nam cũng đang chuyển dần động lực tăng trưởng sang các ngành có giá trị gia tăng cao, sử dụng công nghệ tiên tiến và lao động chất lượng cao. Năm 2015, Việt Nam nằm trong top 10 châu Á - Thái Bình Dương và top 30 thế giới về gia công phần mềm. Bên cạnh đó, khoảng 60% dân số dưới 35 tuổi có khả năng tiếp cận nhanh công nghệ mới. Số người sử dụng Internet  chiếm tới một nửa dân số hiện tại. Ưu tiên của Việt Nam hiện tại là đầu tư hạ tầng thông tin, kết nối số, xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia, bảo đảm an toàn thông tin, phát triển nguồn nhân lực công nghiệp công nghệ số Bên cạnh những cơ hội mới, cách mạng công nghiệp 4.0 cũng đặt ra cho nhân loại nhiều thách thức phải đối mặt. Hiện Cách mạng Công nghiệp 4.0 đang diễn ra tại các nước phát triển như Mỹ, châu Âu, một phần châu Á. Mặt trái của Cách mạng Công nghiệp 4.0 là nó có thể gây ra sự bất bình đẳng. Đặc biệt là có thể phá vỡ thị trường lao động. Khi tự động hóa thay thế lao động chân tay trong nền kinh tế, khi robot thay thế con người trong nhiều lĩnh vực, hàng triệu lao động trên thế giới có thể rơi vào cảnh thất nghiệp, nhất là những người làm trong lĩnh vực bảo hiểm, môi giới bất động sản, tư vấn tài chính, vận tải. Báo cáo của Diễn đàn Kinh tế thế giới đã đặt ra vấn đề này theo các giai đoạn khác nhau. Giai đoạn đầu tiên sẽ là thách thức với những lao động văn phòng, trí thức, lao động kỹ thuật. Giai đoạn tiếp theo sẽ là lao động giá rẻ, có thể sẽ chậm hơn. Với sự chuyển động của cuộc cách mạng này, trong khoảng 15 năm tới thế giới sẽ có diện mạo mới, đòi hỏi các doanh nghiệp thay đổi. Trong những năm qua, khi nói về ưu thế của Việt Nam thu hút đầu tư là đội ngũ lao động giá rẻ sẽ dần không còn ý nghĩa nữa. Những bất ổn về kinh tế nảy sinh từ Cách mạng Công nghiệp 4.0 sẽ dẫn đến những bất ổn về đời sống. Hệ luỵ của nó sẽ là những bất ổn về chính trị. Nếu chính phủ các nước không hiểu rõ và chuẩn bị đầy đủ cho làm sóng công nghiệp 4.0, nguy cơ xảy ra bất ổn trên toàn cầu là hoàn toàn có thể.

Bên cạnh đó, những thay đổi về cách thức giao tiếp trên Internet cũng đặt con người vào nhiều nguy hiểm về tài chính, sức khoẻ. Thông tin cá nhân nếu không được bảo vệ một cách an toàn sẽ dẫn đến những hệ luỵ khôn lường. 

* Giáo sư, Tiến sĩ Hồ Tú Bảo làm việc tại Viện khoa học và công nghệ tiên tiến Nhật Bản (Japan Advanced Institute of Science and Technology).
** Tiến sĩ Nguyễn Hà Hữu, Phó trưởng khoa Sau đại học Trường Đại học Đông Đô