آی‌تی‌من-  انتظار می‌رود سیستم‌های فیزیکی سایبری آینده (CPS) مانند شهرهای هوشمند، روبات‌های مشارکتی یا وسایل نقلیه خودران، بسیار هوشمند، الکتریکی و متصل به شبکه باشند و با این وجود این سوال محوری پیش می‌آید که تأثیر این ویژگی‌های جدید بر آموزش و تحقیقات در سال ۲۰۳۰ با تاکید بر شعار توسعه پایدار چگونه خواهد بود.

برای پاسخ به این سوال ۴ سناریو شامل موارد زیر مورد بررسی قرار گرفته است:

۱. سناریوی «ترمیناتور» که یک آینده پادآرمان شهر (ویرانشهر) را نشان می‌دهد که در آن تنها سود بیشتر نیروی محرک پیشرفت فناوری است و اهداف توسعه پایدار محقق نمی‌شوند.

۲. سناریوی «غول آهنین» که نمایانگر اجرای موفقیت آمیز اهداف توسعه پایدار است و در آن توسعه فناوری نیروی تحقق این اهداف است.

۳. سناریوی موسوم به «پیشرفت آهسته»، آینده‌ای را نشان می‌دهد که پیشرفت‌های تدریجی فناوری در آن وجود دارد اما هنوز توسعه پایدار به مسئله‌ای جدی تبدیل نشده است.

۴. سناریوی «انسان‌گرایی» آینده‌ای را نشان می‌دهد که در آن توسعه فناوری کند اتفاق می‌افتد و در عین حال اهداف توسعه پایدار با موفقیت اجرا می‌شوند.

آنچه که مسلم است CPS فقط شامل سیستم‌های نرم افزاری ، فناوری ارتباطات، سنسورها، محرک‌ها و فناوری‌های جاسازی شده نیست، بلکه به عنوان نیروی محرکه تحول دیجیتال پذیرفته می‌شود. علاوه بر فرصت‌هایی که ویژگی‌های این سیستم‌ها فراهم می‌کنند، چالش‌های جدیدی نیز وجود دارد که تحقیقات و آموزش مهندسی ما، آماده مقابله با آنها نیست. این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه عدم قطعیت‌ها و روند فعلی ممکن است آینده‌های متفاوتی را برای آموزش و تحقیقات CPS ایجاد کند. حتی اگر سناریوهای ارائه شده در این مطالعه تنها چند مورد از بسیاری از آینده‌های احتمالی باشد ، برای کمک به محققان ، مربیان و موسسات برای ایده پردازی ، تجسم و درک آینده بسیار ارزشمند هستند.

 ترمیناتور
این سناریو، جهانی را در سال ۲۰۳۰ نشان می‌دهد که در آن هیچ یک از اهداف توسعه پایدار صرف نظر از توسعه سریع تکنولوژیکی محقق نمی‌شود. وقتی سرعت سریع تغییر با فناوری‌های غیرقانونی ترکیب شود، دنیای ۲۰۳۰ نسبت به یک دهه قبل کاملاً متفاوت به نظر می‌رسد.

ویژگی‌های کلیدی این سناریو عبارتند از:
   توسعه اطلاعاتی بی رویه
  اتصال بالا
  نفوذ اینترنت در همه چیز
  کند شدن تلاش‌ها برای الکتریکی شدن
  داده‌ها در کنترل چند شرکت انحصاری قدرتمند
 سیستم‌های کاملاً خودکار فیزیکی سایبری
  تغییر در بازار کار از کارگران غیرمتخصص به افراد با مهارت‌های بسیار بالا و افزایش نابرابری درآمدی
  از دست دادن مکانیسم‌های یادگیری مادام العمر
 شرایط آموزش عالی بسیار رقابتی بدون در نظر گرفتن اولویت اخلاق داده‌ها و عدم اعتماد به فناوری.

در این دنیا قدرت توسط چند شرکت فناوری کنترل می‌شود. داده‌ها پیشرفت‌های مرتبط با هوشمندی را به پیش برده اند و راه حل های نوآورانه جدید در هر زمینه توسعه یافته است. با این حال، توزیع مزایای این نوآوری‌ها و پیشرفت‌ها با همه به اشتراک گذاشته نمی‌شود زیرا هیچ مکانیسم اخلاقی وجود ندارد که این نتیجه را تضمین کند.

در این شرایط، آموزش عالی در مورد موضوعات مرتبط با CPS ، برنامه‌های درسی علوم داده را به برنامه‌های خود اضافه می‌کند، با این وجود تحقیقات بسیار مهم در کنترل شرکت‌های قدرتمند است. جنبه‌های اجتماعی داده‌ها با آموزش CPS یکپارچه نیستند و توسط سازمان‌های بودجه ریز پشتیبانی نمی‌شوند.

 غول آهنین
این سناریو، جهانی را در سال ۲۰۳۰ نشان می‌دهد که در آن همه اهداف توسعه پایدار محقق می‌شود و پیشرفت‌های سریع تکنولوژیکی در آن وجود دارد. تحولات سریع فناوری با اهداف توسعه پایدار برای جهانی محافظت شده بدون فقر که در آن بیشتر مردم از صلح و رفاه برخوردار هستند، ادغام شده اند.

ویژگی‌های کلیدی این سناریو عبارتند از:
 توسعه هوشمندی تنظیم شده
  اتصال بالا و در نتیجه اینترنت اشیا همگانی
 الکتریکی شدن بالا
 داده‌های باز
سیستم‌های خودکار فیزیکی سایبری که در آن انسان و ماشین با هم کار می‌کنند
 تغییر در بازار کار از غیر ماهر به کارگران ماهر بسیار زیادی که از طریق محیط‌های یادگیری مادام العمر، شرایط آموزش عالی مشارکتی و بین رشته‌ای آموزش دیده‌اند
  اخلاق داده‌ها نه تنها اولویت بندی می‌شوند بلکه سازوکارهای پشتیبانی نیز توسعه می‌یابند و در نتیجه اعتماد به فناوری‌های تازه توسعه یافته بسیار زیاد است
در این سناریو، اهداف توسعه پایدار برای بهبود برابری، تنوع و حمایت از کاهش تغییرات آب و هوایی در اولویت قرار دارند و منابع برای دستیابی به این اهداف تأمین می‌شوند. در حالی که پیشرفتهای فناوری هنوز از طریق مقررات لازم در حال تغییر جهان هستند، دنیای آموزش و تحقیقات توانسته از فناوری‌های نوظهور به نفع همه برای ساختن جهانی پایدار استفاده کند. از طریق اینترنت اشیا همگانی، دسترسی به داده‌ها بسیار زیاد و همچنین باز است. آموزش در یک محیط مشارکتی برای مقابله با چگونگی تمایز بین اعتماد در مقابل داده‌های جعلی انجام می‌گیرد. به نظر می‌رسد نتایج تحقیقات به دلیل پیشرفت سریع، مدت زمان بسیار کوتاهی دارند و محققان باید با موضوعات و بودجه‌های جدید بسیار به روز باشند.

  انسان گرایی
درسناریوی انسان‌گرایی، دنیایی را در سال ۲۰۳۰ می‌بینیم که در آن اهداف توسعه پایدار محقق می‌شوند اما پیشرفت‌های تکنولوژیکی تدریجی است. پیشرفت‌های فنی یک نیروی محرک نیستند و پیوندی نسبتاً ضعیف با اهداف توسعه پایدار دارند.

از ویژگی‌های کلیدی این سناریو می‌توان به ترکیدن حباب هوش مصنوعی، استفاده مداوم از اینترنت اشیا، الکتریکی شدن موفقیت آمیز، استفاده نکردن از داده‌ها، اتوماسیون کند، افزایش مشاغل کارگران ماهر پایه، یادگیری مادام العمر متمرکز بر پایداری و استفاده اولویت دار از داده‌ها، درک اخلاق، آموزش عالی مشترک و اعتماد نسبی به فناوری‌های جدید اشاره کرد. در این جهان، پیشرفت فناوری که زمانی به عنوان یک فرصت تلقی می‌شد، اتلاف وقت، انرژی و پول محسوب می‌شود.

نیازهای نسل آینده، دستیابی به اهداف توسعه پایدار و تأثیرات غیرمنتظره چندین فناوری، از جمله افزایش کاربردهای هوش مصنوعی، استراتژی‌های متفاوت برای شیوه‌های سنتی کار، یادگیری و زندگی است. از آنجا که اعتماد به فناوری کاهش یافته است، بودجه تحقیقات مربوط به CPS در حال کاهش است. آموزش CPS به آرامی از روش‌های داده محور دور می‌شود ، اما جنبه‌های اخلاقی داده‌ها و پیامدهای اجتماعی تغییرات سریع فناوری هنوز مورد توجه بسیاری از محققان است.

 پیشرفت آهسته
این سناریو، نشان دهنده جهانی در سال ۲۰۳۰ است که در آن پیشرفت‌های فناوری و اهداف توسعه پایدار به آرامی در حال پیشرفت هستند. در این سناریو، جهان و اروپا هنوز به دنبال دستیابی به اهداف توسعه پایدار هستند که هنوز به آنها نرسیده‌اند، در حالی که پیشرفت فناوری از سال ۲۰۱۹ توسعه زیادی به خود ندیده است.

از ویژگی‌های کلیدی این سناریو می‌توان به تلاش اندک برای تنظیم مقررات توسعه اطلاعات، افزایش اتصال به شبکه، پیشرفت آهسته تلاش‌ها برای الکتریکی شدن، کنترل عمده داده‌ها در انحصار چند شرکت قدرتمند و در عین حال افزایش حرکت به سمت ابتکارات داده باز، افزایش استفاده از سیستم‌های سایبر فیزیکی خودکار و تغییر کند در بازار کار اشاره کرد. در این جهان، گزینه‌های یادگیری مادام العمر از کارگران غیرمتخصص تا مهارت بالا وجود دارد اما به عنوان یک اولویت، آموزش عالی رقابتی، تحولات کند در اخلاق داده‌ها و در نتیجه اعتماد اندک به توسعه فناوری دیده می‌شود. در جهان مورد توجه این سناریو، افزایش استفاده از فناوری و داده‌های تولید شده هنوز تحت کنترل چند انحصار است، با بحث‌های مداوم در مورد چگونگی مقابله با این انحصار، اما مقرراتی وجود ندارد و مناطق مختلف جهان استراتژی‌های مختلفی را برای کنار آمدن با آن تهیه کرده اند و پیامدهای اخلاقی و اجتماعی فناوری و استفاده از داده‌ها هنوز در اولویت قرار ندارند. با این وجود گروه‌های تحقیقاتی و برنامه‌های دانشگاهی این عوامل را بررسی می‌کنند.

مشابه دنیای امروز، الکتریکی شدن وسایل نقلیه توسط برخی کشورها پشتیبانی می‌شود، اما نیروی محرکه آن کشورها نیست. همه اینها سرعت اجرای اهداف توسعه پایدار را کاهش می‌دهد و جهان هنوز فرصتی برابر برای همه فراهم نمی‌کند.

تحقیق و آموزش CPS بر دستیابی به داده‌ها از راه‌های درست و در زمان‌های مناسب متمرکز است. جنبشی برای افزایش گشودگی و اجازه تسلط شرکت‌های بزرگ بر بازار وجود ندارد. به لطف پیشرفت نسبتاً کند فناوری ، امکاناتی در ایجاد مجموعه‌های جدیدی از مقررات ، توافق نامه‌ها ، روش‌ها ، بهترین شیوه‌ها و استانداردها و مقررات (برای اجتناب از مشکلات و عوارض جانبی با فناوری‌های جدید) وجود دارد.
 

ITMen