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  • 李国杰院士:当前信息技术面临三座高墙

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-11-13

    作者:纪红梅资料来源:科学时报发布日期:2009年

    萧中院士

    李国杰:目前,信息技术面临三堵高墙

    [红梅记,《科学时报》报道]“通过一年多的战略研究工作,我们最基本的判断是,信息技术不会像机电技术那样经过半个世纪的快速发展而成为以渐进改进为主导的传统工业技术,在21世纪上半叶将让位于生物技术和纳米技术,而是将面临一场新的信息科学革命。” 在整个21世纪,信息科学技术将与生物、纳米技术、认知等科学技术交织在一起,继续放射出旺盛的生命力,引领和支撑国民经济的发展,改变人们的生活方式 “

    10月23日,在天津举行的2009年中国计算机大会上,作为参与中国科学院2050年科技发展路线图研究的专家之一,中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所所长李国杰向在座的600多名国家科研机构、大学和行业的信息科技专业人员介绍了他对21世纪上半叶信息科技发展战略方向的研究成果。

    李国杰认为,无论是集成电路、高性能计算机,还是互联网和内存,到2020年左右都会有不可逾越的障碍(即“信息技术墙”),这些障碍仅仅依赖于现有技术的延续,这将催生新的重大科学问题的发现和理论突破。 2020年前,我们要积极探索和攻克“信息技术墙”的核心技术,着力解决信息系统的可扩展性、低能耗、安全性和易用性等问题。2020年后,什么技术将成为新的主流技术将逐渐明朗。2020年至2035年将是信息技术发生巨大变化的时期。从2035年到2050年,一个符合科学发展观的新的信息网络系统将逐步形成。

    目前,信息技术面临三堵高墙。

    大多数信息技术的基础理论都是在20世纪60年代之前完成的,在过去的40年里,信息科学没有取得重大突破。 ”李国杰说

    他认为当前的信息技术面临三堵高墙,即挖掘并行性和可扩展性的困难、信息处理的高功耗以及复杂信息系统的低安全性和可靠性。

    他对此做了进一步的解释。 在2020年至2030年期间,许多信息技术将不可避免地带来不可逾越的障碍。 到2020年左右,摩尔定律将不再有效。集成电路正在逐渐进入“后摩尔时代”,必须从“超越互补金属氧化物半导体”中找到更多的方法 与此同时,计算机正逐步进入“后电脑时代”。终端设备将从“高大全”转变为“低级专业化”(专业化指个性化)。降低功耗是首要目标。

    此外,2020年后,超级计算机的“千倍定律”将失效,只有在现有技术的基础上进行改进。到2030年,Zettaflops级别(1021 flops)的计算机肯定不会生产出来。 进入“后知识产权”时代是一个不可避免的发展过程,可能需要20年才能真正突破TCP/IP协议的局限性

    他指出,信息领域的技术应该在三个方向取得突破:就可伸缩性而言,它应该可伸缩到数十亿个并行度,惠及数十亿用户;就低功耗而言,应努力使信息系统具有低功耗。在可靠的安全方面,应努力开发高度可靠的信息系统。

    李国杰认为,中国的信息技术研究者应该在2020年前积极探索和攻克“信息技术墙”的核心技术,重点解决信息系统可扩展性、低能耗、安全性和易用性等问题。

    “这个结论给了我们一个重要的启示,从现在开始,历史只会给我们留下大约10到15年的难得机会。 如果错过这15年,我们将很难在21世纪上半叶成为信息产业强国,这必将对中国的现代化进程产生非常不利的影响。 ”李国杰说

    21世纪信息技术发展的新方向

    “在21世纪,人们的注意力已经从信息科技的内涵转移到外延 李国杰指出,“当人们现在谈论信息科学时,他们正在把它与其他领域联系起来,如社会、健康、能源、材料等。 “以美国工程院列举的21世纪工程科学技术的重大挑战为例。其信息技术内容是“促进医学信息的科学发展,确保网络安全空,改进虚拟现实技术,促进个性化学习和大脑逆向工程”,这几乎是信息等领域的所有交叉学科。

    李国杰认为,21世纪信息技术发展的新方向是继续发展工程技术的规模效益,同时更加注重信息技术的多样性、开放性和个性化,以及信息技术对公众的益处。 在重视技术作为生产力决定因素的同时,更应重视信息科学的研究和探索,特别是与纳米技术、生命、认知等科学的交叉研究。更加重视与人类健康相关的医学和信息科学技术

    在关注信息技术的市场竞争力和经济效益的同时,人们将更加关注生态和环境影响,探索有限自然资源和无限知识资源的共享、共享和可持续利用。 在继续科学技术紧密结合的同时,应更加重视信息技术与人文艺术的结合,更加重视信息技术的伦理道德研究和信息技术社会作用的法律管理与监督。

    2020年前中国科学研究的主要目标

    “在中央政府制定的2006-2020年科技发展规划纲要中,两个最重要的目标是:将科技对经济的贡献率提高到60%(现在约为40%);对外国技术的依赖已经降低到30%(现在约为50%) 一般来说,科技年平均贡献率至少应提高1个百分点。对外国技术的依赖至少应该减少1个百分点。 “

    ”这个“率”和“度”是中国科学技术发展的总方针。科技工作者必须时刻提醒自己,我们的科学研究是否有助于这种“改进”和“减少” ”李国杰说

    为此,李国杰指出,《国家中长期科学和技术发展规划》制定了“自主创新、重点跨越、支持发展、引领未来”的十六字方针 在实际工作中,许多研究者往往只重视支持发展,而忽视关键跨度和引领未来。 他认为这一趋势应该在未来10年得到纠正。 双手应该很难支撑和引导。

    “多年来,我们一直认为我们的基础薄弱,我们不具备创造技术的条件,我们习惯于在国外基础技术平台上进行科学研究。 计算机领域基本不敢跳出Wintel平台去思考创新。 李国杰一针见血地指出了这种延续的可怕后果:“今天,如果我们不进行领先的科学研究,不重视‘关键飞跃’,明天我们只能依靠外国技术来支持我们的产业。”。 "

    回顾改革开放30年来信息科学技术的发展,李国杰说:“值得反思的是,科技界30年来没有摆脱追随和模仿的思维方式,没有建立一个独立可控的基础信息技术平台。” “他还指出,未来10年将是中国信息企业扭亏为盈的好时机。 从芯片、计算机、网络到信息服务系统,中国将能够在未来10年建立自己的信息技术系统。 中国的网络服务系统必须针对中国自身的问题。当前,我们面临的最大问题是实现经济结构转型升级的信息化和工业化的融合。

    李国杰说:“在开放的原则下建立一个独立可控的信息技术基础平台,今天空被许多人认为是‘乌托邦’的思想,不是技术,而是政治家的决心和推动者的热情与毅力。 虽然科技竞争已经白热化,但是我们应该尽可能地改善我们的科研条件,尽可能地增加我们的科技投入。 然而,中国特色自主创新的灵魂是艰苦奋斗的精神和以弱胜强的革命意识。 “李国杰认为

    《科学时报》 (2009-10-29 A1亮点)

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