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【大学】第3期:软件界说的未来国际
发布时间:2021-08-06 14:12:14 来源:菠菜bob 作者:bob怎么注册

  同学们好,欢迎来到《大学》。咱们知道现代信息技能两个最重要的中心,一个是芯片,在芯片之上让芯片运转起来的便是软件。今日我就想和咱们聊一聊我自己的专业——软件。

  软件必定是未来国际十分重要的一个元素。我想从大数据敞开了信息化新阶段、无处不在的软件、软件界说的未来国际三个方面来讲。

  上一年12月8日,十九届中共中心政治局举办第2次团体学习,习总书记在学习会上宣布重要讲话,一项重要内容便是谈到大数据是信息化开展的新阶段。

  中共中心总书记习在掌管学习时着重,大数据开展一日千里,咱们应该审时度势、精心策划、超前布局、力求主动,推进施行国家大数据战略。北京理工大学副校长、我国科学院院士梅宏就这个问题作了解说,并谈了定见和主张。

  梅宏:怎样来了解这一句话?为什么说大数据是信息化开展的新阶段?假如咱们回忆整个信息化的开展进程,大体上曩昔现已阅历了两个阶段,或许说现已有了两波高潮。榜首波信息化高潮诞生在上世纪70年代末80年代初,跟着个人核算机的广泛运用,开端了一个全球化的信息化浪潮。那个时分的信息化假如把它描绘出来,便是以PC机运用为首要特征的数字化阶段。

  跟着上世纪90年代中期美国敞开信息高速公路计划,互联网开端了大规划的商用进程。咱们知道互联网的创造是60年代末的作业,它在90年代中期才完结了一次大规划商业化,跟着这个进程连续了20多年,信息化进入第二波浪潮,第二个阶段是什么?以互联网运用为首要特征的网络化阶段。

  跟着20多年互联网的快速开展以及快速运用,到咱们现在开端进入了新阶段,在这个阶段咱们有许多的数据资源的堆集和无处不在的信息技能运用,咱们进入一个新的阶段,叫作以数据的深度发掘和交融运用为首要特征的智能化阶段。

  数字化、网络化、智能化,怎样了解这三个化?数字化奠定根底,处理咱们数据资源的问题。网络化供给渠道,让咱们的数据资源能够在网上进行会聚、流转和交流。而智能化是展示才干,是把信息技能的运用经过咱们人能感遭到的类人的办法展示给咱们,这三件作业在整个前史上是双管齐下的。

  假如咱们回过来再看这三个阶段,数字化走过来是一条线,网络化是一条线,仅仅敞开的时刻不相同,现在咱们正在敞开一个新的智能化的线。数字化自身也阅历了相应的几个阶段,每个阶段数字化有它不同的特征。榜首个阶段的数字化实践上处理的是作业数字化的问题,第二阶段数字化的要点是社会数字化,咱们现在敞开的数字化是万物的数字化。网络化从曩昔20年互联网、移动互联网,现在正在走向衔接万物的物联网年代。智能化当然咱们谈到了正在敞开。

  让每一个人享用人工智能的便当,你行将听到的是人工智能和一家实在理发店的对话,来为你预定造型师的时刻。让咱们听听吧。

  学生1:梅院士您好,刚刚您说到人工智能,未来人工智能的开展对咱们软件学科和整个职业有怎样样的影响?

  柯洁:对我而言这便是围棋的天主,AlphaGo呈现之后,真的,我对人生有了一个巨大的改动和观点。

  梅宏:我了解到现在为止现在咱们体现的智能仍是数据驱动的智能,那么数据驱动的智能现在首要靠的是什么?它和咱们人的智能现在还不是一个概念,所以从我个人来讲,我更期望将这种东西称之为“类人智能”,它做起来如同跟咱们差不多,处理咱们曩昔以为智能能够处理的一些问题。核算机呈现今后,许多核算的作业咱们人也不做了,根本上都交给核算机去做了。所以相同现在智能这种信息处理的事,核算机处理起来比咱们要有力得多。

  所以我想人工智能会让一些低端的作业岗位被机器或许核算机所代替,可是它必定和传统的技能相同,创造出一些新的、适合于人去做的岗位,究竟人才是这个国际的万物之灵。

  究竟什么是大数据?我这儿有两个界说,一个是从才干的视角说,大数据是什么?便是现有的信息处理才干或许现有的核算才干所没有办法去处理和存储的数据,这是一个相对与时俱进的界说。其他一个便是咱们经常讲的大数据的内在,是什么呢?榜首具有海量,量要大;第二高速,发生的速度快;第三多样性;第四可变性。大数据是这几个特征所汇成的一个多维的数据集。毫无疑问,这样多维的数据集需求咱们在技能上有新的一套系统完结这样的数据处理。

  看一些详细的比方,比方数据究竟有多大?IDC有一个核算,2003年全球发生的数据量大约就500万个TB。2009年的时分全球的数据是0.8个ZB。我最新看到IDC2017年出的预算,到了2020年咱们数据会到44个ZB。

  一个ZB究竟有多大?假如说咱们把三分钟的歌曲制成MP3格局,用最高质量的MP3格局来录,假如把这些歌曲存到一个ZB的空间里边能存多少?140万亿首,咱们每个人想把140万亿首听一遍,差不多要8亿年。这是十分巨大的数字。

  前几年有一个美国防务承包商,它的一个雇员斯诺登就出来揭秘,披露了美国当时正在做的“棱镜”计划。

  斯诺登:在美国有一个国际性的设备。根本上说人类社会的绝大部分通讯,也包含机器之间的通讯,能够被不经指向地主动获取,这能让操纵者查找你的通讯信息。

  梅宏:“棱镜”计划当时对全国际影响很大,由于美国透过“棱镜”计划在搜集他的公民、他的对手还有国际各国的各种信息来进行归纳处理,它事实上是损害到了其他国家的安全、损害到了别国的利益。所以在这种意义之下,咱们国家怎样能够维护自己国家的安全?

  一个国家的疆土安全,陆、海、空、天都是主权空间,现在在信息年代,咱们又有一个新的空间是什么?网络空间,Cyberspace。网络空间里边假如没有自主可控的、满足高水平的才干去维护这个空间,就保证不了国家安全。

  大数据给咱们带来什么?它的价值和意义是什么?它是人类知道杂乱系统的新思想和新手法,是提高国家归纳才干、保证国家安全的新利器,是提高政府办理才干的新途径,也是促进咱们经济转型的新引擎。

  方才我谈到对经济增加的效果,国际多个权威安排也都说到,大数据对GDP全体拉动的效果大约是2%到4%。我记住我刚到北京不久,当时我在北大作业,我的教师杨芙清经常讲的一句话便是信息技能不仅是一个独立存在的职业,还广泛地渗透到其他职业和范畴,成为其他职业或许范畴的催化剂或许倍增器。而现在到了一个什么年代?你不拥抱信息技能、不完结数字化转型,就会被推翻掉。信息技能会成为许多传统职业的推翻者,它也会成为新经济形状的一个引领者和驱动力。

  这便是现在国家在大力倡议的数字经济,数字经济是以新一代信息技能和工业为依托,在农业经济、工业经济之后的一种首要经济形状。所以说什么是数字经济?数字经济,数据是要害的出产要素,网络是渠道和重要的载体,而信息技能的运用便是重要的推进力。也便是说数字化、网络化、智能化这三件作业是数字经济的主线和主轴。

  再回过来看咱们软件的开展,前期从榜首台核算机诞生一向到上世纪70年代中期,咱们把那个阶段称之为软硬一体化阶段,软件并没有自己彻底独立的方位,以硬件附属品的办法存在。可是软件学科的存在是什么时分呢?上世纪50年代末60年代初开端呈现“软件”这个词,那时分人们开端知道到软件相对硬件有很大的一个重要性。

  第二阶段是从1975年前后,以当时两个有名的软件公司,一个是Microsoft,还有一个便是Oracle的诞生为标志,软件开端成为独立的产品,开端独登时出售了,从此就诞生了一个十分重要的工业叫作“软件工业”。

  相同也是在上世纪90年代中期开端软件进入一个新的阶段,叫作网络化和服务化的阶段,从软硬一体化阶段到产品化、工业化阶段,到了后边的网络化、服务化阶段。

  第三个阶段是网络化、服务化阶段。跟着互联网开端进入咱们的日子和作业,软件从单机环境向网络环境开端延伸,这个时分软件的形状就从单机时分的复制办法开端变成服务化的办法。这种服务化是什么?你把需求告知它,它把处理的效果回来给你,这便是在服务器端,不论服务器在哪里,你经过这种办法来获取软件供给你的才干,这便是一种软件服务化。

  第二种办法便是所谓的APP。APP咱们现在每个人都在用,移动互联网起来今后,它发生了一种新的运用形式。APP介于原有的装置复制式和彻底服务化的办法之间,与经过浏览器运用的办法不太相同。咱们要装一个小的APP在终端上,一同它和云端、和服务器严密结合来完结使命。所以现在用的APP是两大阵营,一个是苹果阵营,一个是谷歌、安卓阵营。苹果的App Store和谷歌的Google play根本上都有几百万个APP在上面,累计下载量现已是千亿次、万亿次的这么一个量级。

  梅宏:我也是一个一般的软件运用者,每天起床的榜首件事,便是翻开新闻;上班榜首件事翻开邮件,看看有没有邮件到来;公函的批转是经过作业系统。我没有去细心地算,每个人每天得用多少不同的软件。所以我说未来的人类是运转在软件根底之上的。

  软件开端呈现今后,软件工业始终坚持一个高速增加的态势。假如说软件职业在上世纪七、八十年代仍是起步阶段,那么2017年全球软件工业的收入现已是4500亿美元,这是一个很大的量。

  比尔·盖茨从他创建公司开端,二十几年间,在1999年他的财富是多少?540亿美元。微软公司的产量超过了美国三大轿车公司产量的总和。这儿我用了一张图片,能看到里边有我吗?那仍是我年青的时分,比尔·盖茨榜首次来我国。青鸟Ⅱ型系统,这是杨芙清院士领导的国家科技攻关项目,我在担任青鸟Ⅱ型系统最终的集成。正好他来的时分赶上咱们系统差不多完毕,那次他到咱们实验室来观赏,是榜首次到我国,选了一个软件实验室来观赏。所以当时有幸留下这么一张相片。

  当时美国经济增加的首要来历是什么?5000家软件公司,硅谷市值现已到4500亿美元。可是美国是轿车最兴旺的当地,在上世纪末本世纪初的时分,以底特律为中心的美国三大轿车公司的市值总值大约也就1130亿美元。咱们知道到现在底特律根本是一个破产的城市,美国在新的西部、硅谷发生了一片新的工业六合。

  那咱们再看现在的数据。2018年yahoo财经发布了数据,全球市值排在前五位的公司:苹果排榜首,8790亿美元;谷歌7015亿美元;微软6947亿美元;亚马逊6802亿美元;还有腾讯4928亿美元。这些公司许多都是以软件为中心事务的公司,特别是微软。那么亚马逊的创始人贝佐斯是全球首富,比尔·盖茨坚持了很长时刻的全球首富,他个人具有1050亿美元。乔布斯从前说过一句话,他把苹果界说为一家软件公司。

  梅宏:从当时来讲软件工业仍然是规划最为巨大的工业,也是很有奋发向上、很有繁荣生长力的工业。首要,咱们从全球规划来看,全球有19个国家软件开销占国内出产总值GDP的比重超过了0.5%,其间美国软件开销占GDP的比重超过了1%。第二,从从业人数来讲,2014年的数据,全球信息技能工业从业人员2900万人,其间专业开发人员大约是1100万人,而相同我国的软件从业人员也在不断地增加,咱们是576万人,这两个都是官方的数字。

  学生2:梅院士您好,您幻灯片里有一张相片,是您在向比尔·盖茨演示咱们自己的软件系统。这么多年曩昔了,您怎样看待当今我国的软件工业和软件技能?它有哪些开展前进?在哪些方面还需求愈加尽力乃至需求一些改动?

  梅宏:这是一个很好的问题,也是咱们这一代人特别想回答好的一个问题。我从读书开端便是在学核算机,一向在这个范畴,我根本上便是做软件。我到北大之后,当时是青鸟系统,青鸟系统方针叫作核算机辅佐软件工程,便是要让核算机来协助咱们的程序员去编一些软件,处理这么一个问题,这个是上世纪80年代国际上比较热的一个东西。

  应该说我阅历了青鸟系统的几个阶段。前期便是学习,把国际上的结构化的编程东西拿过来,支撑结构化办法的软件开发环境;后来当咱们做面向对象的时分根本上比国际上晚一点点,到后来构建化渠道根本和国际上平行在走。2000年今后咱们开端环绕互联网在做自己的新东西,在国际学术界开端有了一些声响。现在实践上就软件而言,我国软件界在国际学术界体现仍是不错的。可是转过来在操作系统这个层面咱们一向就没有处理,咱们从前做中心件还不错,也能够代替国外的产品,可是总体要构成竞赛的态势、竞赛的才干仍是不可。由于软件它相对而言又带来其他一个问题,向上受制于运用,向下受制于芯片,所以它独立开展的难度仍是比较大。假如说咱们不能够自主把握这些技能,构成自己可控的这一套系统的话,咱们的竞赛才干和国家安全都是无法保证的。

  全国网络安全和信息化作业会议20日至21日在北京举行。中共中心总书记、国家主席、主席、中心网络安全和信息化委员会主任习出席会议并宣布重要讲话。他着重,信息化为中华民族带来了千载一时的机会。咱们有必要敏锐捉住信息化开展的前史机会,加强网上正面宣扬,维护网络安全,推进信息范畴中心技能打破,发挥信息化对经济社会开展的引领效果。

  梅宏:这几年的前进应该看得很清楚,不论是学术上的前进、技能上的前进,咱们只需坚持这个态势下去,我信任有一天或许在在座的年青人身上,大体上能够看到这种情况,我也期望有这么一天。

  咱们来看一看网络自身是由于什么发生价值?互联网能够发生价值的中心机理便是衔接,咱们知道有一个梅特卡夫规则,便是说网络的价值与网络用户节点数的平方成正比。所以说网络越大,它与节点数的平方成正比,网络的价值也就越大。

  这个年代一个十分重要的趋势,叫作“软件正开端成为人类社会的根底设备”。我想从两个方面了解,榜首方面便是在信息根底设备里边,软件是十分重要的一个构成成分。第二个方面便是跟着人、机、物交融年代的到来,传统物理国际的根底设备也面临着一次新的改动,咱们要用软件去从头界说这些传统的根底设备,把传统物理国际的根底设备完结数字化以及可定制化。以上这些东西结构起来的这两个方面的意义,导致了软件将会成为人类社会的根底设备和支撑咱们人类社会运转的一个不可或缺的元素。

  所以说软件无处不在。它在为咱们的社会、为咱们每一个人赋能、赋值、赋智。我再用两个名人的话来总结一下,一个是Netscape的创始人马克·安德森。咱们知道Netscape吗?网景,是榜首个浏览器公司。马克·安德森说一句话:软件在“吞噬”国际。

  梅宏:还有一个人是美国的工程院院士,C++言语的创造人,叫作本贾尼·斯特劳斯特卢普。他说,人类文明将运转在软件之上。

  咱们说现在的国家安全,信息安满是其间十分十分重要的一个方面,信息安全问题现已成为事关经济安全、社会安全、国防安全的“榜首安全”。软件完结了对信息的存储、加工和传输,因而说软件的安全对信息安满是至关重要的,它是整个网络空间安全里一个十分十分重要的要素。未来跟着软件的“根底设备化”,许多东西都要靠软件来办理。比方说工业操控靠软件。工业要联网,构成工业互联网,这是一个必定的趋势,你不能说逃避这个趋势开展,可是相同它里边带来了一个很严重的安全问题。未来咱们的军事、咱们的工业、咱们的金融等等都要联网,都要和各个网络相关,这些严重范畴的安全都有必要建立在软件安全的根底之上。现在国内许多制作业都在完结新一轮的、和信息化的结合,比方说要处理数字化问题、网络化问题和进一步的智能化问题。这儿边软件的效果就十分重要了,它不仅是一个使能技能,并且假如你的安全问题处理不了,在工业制作范畴所带来的丢失会比咱们平常日常日子中其他一些运用所带来的丢失大得多。

  梅宏:在大数据年代,的确由于这种数据的交融运用,由于咱们每一个人和信息空间的严密绑定,每个人的隐私都遭到很严重的应战。除了个人隐私之外,实践还有一个大问题是安全问题。数据的安全和隐私现已是全国际学术界、工业界都在重视的一个要点。这件作业我以为是不能够单靠技能计划来处理的,技能计划仅仅供给一个辅佐。它应该是从法律法规这个源头开端,从咱们社会的自律、咱们每一个人的自律这个视点来开端,构成一个多方来做这件作业的局势,才或许做到维护数据安全和隐私。

  但假如说回忆人类社会每一次前进,客观来说都是以人的许多便利为前进,一同又让人的许多方面被打扰为价值的。怎样从立法层面、技能层面和品德层面归纳地考虑这件作业,让咱们每一个人都尽或许不受数据乱用的影响。

  现在咱们这个社会现已离不开软件了,未来会怎样样?那咱们说,“软件界说的未来国际”是我想讲的最终一部分。

  未来是一个人、机、物交融的环境,在人、机、物交融的环境里边,信息根底设备是什么?是海量异构的各种软硬件资源。这便是经常讲的云、管、端,还有物,各种设备在一个网上衔接,还有咱们人的介入,各种资源是海量异构的。相同在这个环境之下各种新式的运用需求会层出不穷,需求形状多样。各种新的核算形式,咱们要支撑同享经济,支撑各种运用商铺,支撑交际网络、人工智能运用、电子商务、电子政务等等。

  在这种情况下要处理这种问题,依照软件长时刻开展的思路,需求咱们构建一个软件渠道。这个渠道向上为各式各样的运用供给共性的服务,也便是要凝练共性,把各种运用需求的共性凝练下来,放到渠道里边。向下要把这些资源管起来,把海量的异构资源管起来,那便是软件渠道。

  软件渠道要应对运用场景的动态多变,也便是说能不能做到按需地定制。不同的人能够给你定制不同的渠道,不同的安排也能够给你定制不同的渠道,这便是软件界说。那什么是软件界说?软件界说便是把硬衔接的一体化的根底设备,把它中心的一些部件经过软件虚拟化的办法供给可操控的接口,然后再用软件把这些接口连起来,使得硬件能够完结灵敏地互联。

  所以我一向说软件界说的实质是经过虚拟化及运用编程接口把硬件的可操控的成分露出出来,然后按需完结硬件的办理。两句话:根底资源虚拟化,办理使命可编程。假如就这个界说而言,咱们想一想,咱们的核算机操作系统便是这么干的,向下管硬件资源,向上支撑各式各样的运用服务。

  梅宏:编写出一个软件操作系统,咱们才干是具有的。但问题是,怎样让它的生态建立起来。由于你做出一个操作系统,做出一个系统软件,要有人用,要有人在这上面开发各种运用软件,这才是最要害的。现在咱们要破解这样一个问题,这个不是靠喊标语的,我信任还要靠一代一代的人尽力才干做到。

  这个里边就有许多概念呈现了,比方说软件界说的城市。比方2012年,BBC报导了伦敦在布置所谓的“智能城市操作系统”。

  明日早晨,科技将协助咱们完结有史以来最安全的奥运盛会,上千部闭路摄像头将和全市50多个操控站点衔接,市政府将和公安、消防、场馆、交通等安排实时监控、记载并同享公共场所和场馆的数据,数字化的根底设备将大幅度提高每个人的安全度和舒适度。

  梅宏:智能城市也是软件的架构,把传感器层、操控层、监控层和运用层弄起来,构成这么一个渠道,构成一个整个城市的软件界说。跟着这种人、机、物的交融在物理国际的延伸,城市里边各种信息物理根底设备以敞开、同享、智能、衔接的办法,经过软件的办法来完结,然后支撑城市对各种硬件根底设备还有人活动的精细化办理,这便是“软件界说的城市”。

  现在人工智能很火,各种人工智能的运用成为开展的一个大热潮,但实践上咱们现在的人工智能总体上仍是算法人工智能。假如说咱们经过一种通用的渠道,供给通用的结构能不能支撑各种人工智能运用的按需定制呢?我想这应该是值得讨论的一条路。咱们要经过软件的视点打造一个支撑各种智能化运用的渠道,这是软件的思路。

  根据软件界说,便是刚刚我讲的操作系统自身,实践上咱们要处理什么问题?便是要处理一个各式各样的物体、各式各样的渠道、各式各样的安排的操作系统的问题。这便是我提出的一个概念,叫作“泛在操作系统”,Ubiquitous Operating System,便是UOS。这也便是未来的操作系统将从核算机的操作系统要变成各个职业的、各个安排的乃至家庭的、城市的操作系统,这些东西都是经过软件界说来完结的。所以我把软件界说看作是一种技能办法、一种思想途径、一种完结途径和一种操作系统渠道展示,它实践上是能够划上等号的。

  学生2:梅院士您好,作为一个我国人,一个我国软件工程专业的学生,其实我更重视的仍是自己国家的问题。我想知道咱们这二十多年来,咱们跟国际之间的距离有没有缩短?咱们究竟有没有什么专长?能不能跻身于国际前列?

  梅宏:首要我想说定论应该是必定的,我想咱们正在进入一个新年代,一个好的年代。并且我国这个火车头开起来,谁也挡不住,咱们的开展是必定的。咱们和兴旺国家比,优势在哪儿?便是后发优势,咱们没有前面那么多的前史包袱,和开展我国家比咱们的优势是什么?咱们合理当时,他们没预备好,咱们预备好了。所以我想这是前史给咱们的窗口期。

  新年代我国特色社会主义的航向现已清晰,中华民族巨大复兴的巨轮正在乘风破浪前进,让咱们愈加严密地团结起来,坚定信心,攻坚克难,向着建造国际科技强国的巨大方针奋勇前进!

  梅宏:二十多年来,我以为咱们取得了长足的前进。像我没有留过洋,我仅仅在1999年的时分去贝尔实验室待过一年,其他时刻一向在国内生长。我觉得咱们现在许多的学术效果,咱们许多的一些技能产品,咱们和国际上比并不差,所以这就比咱们曩昔仰头看西方时的距离大大地缩小了。

  可是科学研究、技能开展仍是有它的规则的,很难一蹴即至,究竟咱们是从一个一穷二白的根底上开端的。在新的生态形式之下——比方说现在能够看到硬件敞开的趋势现已很明显,软件开源也现已成为气候——所以在这个根底之上我信任咱们要构建一个自己的、可控的系统应该是或许的,只需咱们有这个自信心,然后一同有咱们一同的尽力。

  未来国际是一个人、机、物交融的国际,咱们需求把各式各样的信息资源连到一同,一同信息资源又要和各种社会资源、各种物件、各种设备硬件资源相关起来,还有支撑咱们各式各样的运用形式,在大数据、人工智能、同享经济、渠道经济等等新的概念之下构成的一个场景。这个场景是什么?从软件的视角来看,便是“万物皆可互联,全部均可编程”。这些东西要靠软件界说的办法来完结,所以说未来国际必定是一个离不开软件的国际。这便是我今日讲的主题——为什么叫软件界说的未来国际,谢谢咱们!

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