蓬勃發(fā)展的中國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)

鄭緯民，李國(guó)杰

（1. 清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系，北京 100084；2. 中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100190）

蓬勃發(fā)展的中國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)

鄭緯民1，李國(guó)杰2

（1. 清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系，北京 100084；2. 中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100190）

鄭緯民 清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授，曾任中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)第十屆理事會(huì)理事長(zhǎng)。長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高性能計(jì)算等領(lǐng)域的科研教學(xué)工作。

李國(guó)杰 中國(guó)工程院院士，第三世界科學(xué)院院士，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)。在并行處理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、有效搜索算法等領(lǐng)域取得重要研究成果。

中國(guó)的計(jì)算機(jī)事業(yè)起步于20世紀(jì)50年代中期，與國(guó)外同期的先進(jìn)計(jì)算機(jī)水平相比晚了約10年。過(guò)去60年，經(jīng)過(guò)廣大科研人員艱苦卓絕的奮斗，中國(guó)的計(jì)算機(jī)科研能力取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，許多領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，高性能計(jì)算機(jī)的研制水平達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

2016年第14期《科技導(dǎo)報(bào)》組織了信息專題，一方面為讀者梳理中國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)發(fā)展過(guò)程中的重要事件，另一方面介紹中國(guó)在多個(gè)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的科研進(jìn)展，希望能讓讀者對(duì)中國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)有更好的了解。

中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)于2010年啟動(dòng)了《中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展史》的撰寫工作，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所陶建華等基于該文稿整理撰寫的《中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史》，以較為簡(jiǎn)短的方式闡述了中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷程，相信會(huì)幫助讀者更好地了解這段不平凡的歷程。

高性能計(jì)算是繼理論科學(xué)和實(shí)驗(yàn)科學(xué)之后，成為人類科學(xué)研究的第三大范式，已廣泛應(yīng)用于核爆模擬、天氣預(yù)報(bào)、工程計(jì)算等眾多領(lǐng)域，是當(dāng)代科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，集中體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所臧大偉等撰寫的《高性能計(jì)算的發(fā)展》一文，介紹了高性能計(jì)算發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前高性能計(jì)算所面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，并探討了高性能計(jì)算未來(lái)的發(fā)展方向，對(duì)未來(lái)高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

中科曙光與浪潮集團(tuán)是國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算機(jī)與國(guó)產(chǎn)服務(wù)器的兩大知名企業(yè)，對(duì)中國(guó)高端計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到至關(guān)重要的推動(dòng)作用。曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司總裁歷軍撰寫的《曙光高性能計(jì)算機(jī)的產(chǎn)業(yè)化》一文介紹了曙光系列高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程，在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面的重要舉措和取得的主要成績(jī)?！秶?guó)產(chǎn)服務(wù)器的搖籃——浪潮集團(tuán)》一文介紹了浪潮服務(wù)器的發(fā)展歷程與成績(jī)。兩篇文章均各自展望了中科曙光與浪潮集團(tuán)未來(lái)在云計(jì)算服務(wù)和大數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的發(fā)展規(guī)劃。

計(jì)算機(jī)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的“靈魂”，而操作系統(tǒng)是軟件運(yùn)行支撐技術(shù)的核心。中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)教授梅宏等撰寫的《面向網(wǎng)構(gòu)軟件的操作系統(tǒng)：發(fā)展及現(xiàn)狀》一文，分析了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代軟件的運(yùn)行環(huán)境和開發(fā)方法變化所引起的新軟件范型的需求。針對(duì)該需求，文章介紹了中國(guó)學(xué)者提出的“網(wǎng)構(gòu)軟件”新范型以及網(wǎng)構(gòu)軟件對(duì)包括操作系統(tǒng)在內(nèi)的軟件技術(shù)體系帶來(lái)的一系列新挑戰(zhàn)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代操作系統(tǒng)發(fā)展具有重要啟發(fā)意義。

開源軟件的發(fā)展是推動(dòng)當(dāng)前軟件發(fā)展的重要模式，并已經(jīng)擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，如開源硬件，眾包等。對(duì)開源軟件進(jìn)行科學(xué)和深入的分析具有重要的意義。北京大學(xué)金芝等撰寫的《開源軟件與開源軟件生態(tài)：現(xiàn)狀與趨勢(shì)》一文，對(duì)國(guó)際開源軟件進(jìn)行了深入分析，發(fā)現(xiàn)了并定義了一些與開源軟件相關(guān)的特征、屬性等，對(duì)軟件工程等方面的研究具有重要的啟發(fā)和指導(dǎo)作用。

大數(shù)據(jù)帶來(lái)新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，世界范圍內(nèi)幾乎每個(gè)行業(yè)都在努力發(fā)現(xiàn)和利用大數(shù)據(jù)的價(jià)值。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所程學(xué)旗等撰寫的《大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)》一文高屋建瓴，介紹了國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界、科學(xué)界和政府部門的布局和戰(zhàn)略規(guī)劃，闡述了大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)展，梳理了大數(shù)據(jù)技術(shù)生態(tài)體系和創(chuàng)新特點(diǎn)，并針對(duì)大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)提出相關(guān)建議，對(duì)了解大數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀和研究方向具有較高的價(jià)值和指導(dǎo)意義。

深度學(xué)習(xí)近年來(lái)已成為人工智能領(lǐng)域最重要的一類算法，在圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所山世光等撰寫的《深度學(xué)習(xí)：多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)興與變革》一文，系統(tǒng)地回顧了深度學(xué)習(xí)發(fā)展的歷程和若干重要成果，并以語(yǔ)音識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域?yàn)槔故玖松疃葘W(xué)習(xí)的效果，有助于讀者系統(tǒng)了解深度學(xué)習(xí)的歷史、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。

虛擬現(xiàn)實(shí)是信息技術(shù)的前沿，由于其系統(tǒng)性和廣泛應(yīng)用性一直很受關(guān)注。中國(guó)工程院院士、北京航空航天大學(xué)教授趙沁平等撰寫的《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究進(jìn)展概述》一文，分析了虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展過(guò)程、基本特點(diǎn)和主要應(yīng)用，從虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)備、內(nèi)容、交互3個(gè)方面，概述了該領(lǐng)域當(dāng)前的主要研究目標(biāo)和研究成果，并提出了未來(lái)的幾個(gè)挑戰(zhàn)和方向。該文對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最新研究進(jìn)展做了全面、深入的綜述，對(duì)了解虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展與未來(lái)研究方向具有很高的價(jià)值與指導(dǎo)意義。

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)自1960年代初伊凡·蘇澤蘭（Ivan Sutherland）創(chuàng)立以來(lái)，已廣泛應(yīng)用于軍事仿真、數(shù)據(jù)可視化、影視特效、游戲動(dòng)漫制作，包括近年來(lái)前沿?zé)狳c(diǎn)如3D打印、機(jī)器人、認(rèn)知計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析與可視化等。清華大學(xué)劉永進(jìn)撰寫的《中國(guó)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究前沿進(jìn)展》一文，從計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展歷史、應(yīng)用領(lǐng)域、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及對(duì)未來(lái)的展望3個(gè)方面，綜合闡述了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究發(fā)展與前沿動(dòng)態(tài)，對(duì)國(guó)內(nèi)最新的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究進(jìn)展做了較為全面的總結(jié)。

過(guò)去1年，存儲(chǔ)器件技術(shù)得到快速發(fā)展，尤其是非易失性存儲(chǔ)器，已經(jīng)逐漸成為主流，但仍然面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。清華大學(xué)舒繼武等撰寫的《基于非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)研究進(jìn)展》一文，詳細(xì)綜述了基于非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件及分布式協(xié)議3個(gè)方面的變革需求，并總結(jié)了基于非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)系統(tǒng)的研究趨勢(shì)，對(duì)未來(lái)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)研究具有重要指導(dǎo)意義。

近年來(lái)構(gòu)建覆蓋全球、天地一體的網(wǎng)絡(luò)，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，也是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)巨頭爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)，更與我國(guó)全球化國(guó)家戰(zhàn)略密切相關(guān)。清華大學(xué)李賀武等撰寫的《天地一體化網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展與趨勢(shì)》一文，對(duì)以衛(wèi)星通信系統(tǒng)為代表的空間網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)和研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析和總結(jié)，進(jìn)一步歸納了一系列研究難點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，并給出了相應(yīng)的研究思路和設(shè)計(jì)方案建議，可為中國(guó)天地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展提供技術(shù)參考。

網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域已上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，其本身更像是一個(gè)持續(xù)變化的博弈棋局。北京啟明星辰信息安全技術(shù)有限公司首席戰(zhàn)略官潘柱廷撰寫的《一局持續(xù)變化的恒久棋局——網(wǎng)絡(luò)信息安全》一文古今結(jié)合，從技術(shù)以及觀念/管理兩個(gè)方面探究網(wǎng)絡(luò)信息安全的本質(zhì)性結(jié)構(gòu)，仿照醫(yī)學(xué)的分科模式，將網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域分解成多個(gè)子領(lǐng)域，并探究各個(gè)子領(lǐng)域的內(nèi)在規(guī)律和關(guān)鍵人群。該文視角新穎，有助于讀者更好地理解網(wǎng)絡(luò)信息安全的總體格局。

希望通過(guò)本專題，啟發(fā)更多人關(guān)注中國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)的過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái)。

—— 摘自《科技導(dǎo)報(bào)》2016年 第14期