數(shù)字化(huà)、網絡化(huà)、智能(néng)化(huà)®€§✘是(shì)新一(yī)輪科(kē)技(jì)革命的(de)突出特♣ →β征，也(yě)是(shì)新一(yī)代信ε∞✔息技(jì)術(shù)的(de)核心。數(shù)字化(¥♠ huà)為(wèi)社會(huì)信息化₩♥(huà)奠定基礎，其發展趨勢是(shì)社會(huì)的(de)全面數(shù)據₩♠化(huà)。數(shù)據化(huà)λ強調對(duì)數(shù)據的(de)收集、聚合、分(f↓<£ēn)析與應用(yòng)。網絡化(huà)為(wèi)信息傳播提≤✘∞供物(wù)理(lǐ)載體(tǐ)，其發展趨勢是(shì '≈×)信息物(wù)理(lǐ)系統（CPS）的(♠δπde)廣泛采用(yòng)。信息物(wù)理(lǐ)系統不(bù)僅會(huσ♠¶§ì)催生(shēng)出新的(de)工(gōng)業(yè)，& £甚至會(huì)重塑現(xiàn)有(yǒu)産業(yè)布局。智®®能(néng)化(huà)體(tǐ)現(xiàn)信息應用(yòng)的(de)層次與水(s♣•♣±huǐ)平，其發展趨勢是(shì)新一(yī)代人(rén&×δ)工(gōng)智能(néng)。目前，新一(yī)代人(rén)工(gōng)智能(néng)的(de)熱(rè)潮已經來(lái)臨。
習(xí)近(j€≈♦ìn)平同志(zhì)在2018年(nián)兩院院士大(dà)會(huì)上(sφ© hàng)的(de)重要(yào)講話(✔¥huà)指出：“世界正在進入以信息産業(yè)為(wèi)主導的(de)經濟發展時(shí)期♣♥₹。我們要(yào)把握數(shù)字化(huà)、網絡化(huà)、智能→ε(néng)化(huà)融合發展的(de)契機(jī)，以信息化(huà)、智能(né$¥σng)化(huà)為(wèi)杠杆培育新動能(néng)。”這(zh≠φ₽è)一(yī)重要(yào)論述是(shì)對(>♣₩duì)當今世界信息技(jì)術(shù)的(de)主導δε作(zuò)用(yòng)、發展态勢的(de)準确把握，是(shì)對(duì)利用(yòn±™'g)信息技(jì)術(shù)推動國(guó)家(jiā)創新發展的(de)重要(yào)部署。↕•₽∏
人(rén)類社會(huì)、物(wù)理(lǐ)世界、信息空(kōng)間(jiāα→₩n)構成了(le)當今世界的(de)三元。這(zhè)三元世界之間(←λjiān)的(de)關聯與交互，決定了(le)社會(huì)信息化(huà)的(de)特γβ征和(hé)程度。感知(zhī)人(rén)類社會(huì)和(hé)物(≥↕∏©wù)理(lǐ)世界的(de)基本方式是(shì)數(shù)字化(Ω★φhuà)，聯結人(rén)類社會(huì)與 γ≥←物(wù)理(lǐ)世界（通(tōng)過信息空(kōng)間(jiān)）的(de)基♦∑♣≠本方式是(shì)網絡化(huà)，信息空(kōng)&π>間(jiān)作(zuò)用(yòng)于物(w"π∑βù)理(lǐ)世界與人(rén)類社會(huì)的(de)方式是(shì₽®)智能(néng)化(huà)。數(shù)字♠©化(huà)、網絡化(huà)、智能(néng)化(huà)是(shì)新一(yī)輪科(kē)Ω≥≤技(jì)革命的(de)突出特征，也(yě)是(shì" )新一(yī)代信息技(jì)術(shùγ§→)的(de)聚焦點。數(shù)字化(huà)為(wèi)社會(<∑huì)信息化(huà)奠定基礎，其發展趨勢是(shì)¥✔φ社會(huì)的(de)全面數(shù)據¶↕∑化(huà)；網絡化(huà)為(wèi)信息α←"傳播提供物(wù)理(lǐ)載體(tǐ)，其發展趨勢是(shì)信息φ₹™≈物(wù)理(lǐ)系統（CPS）的(de)廣泛采用(yòng)；智能(©λ>$néng)化(huà)體(tǐ)現(xiàn)信息應用(yòng)的(de)層次與水(s★δ™huǐ)平，其發展趨勢是(shì)新一(yīλ≈γ)代人(rén)工(gōng)智能(néngσ&¥∑)。
數(shù)字化(huà)：從(cóng)計(jì)算(suàn)機(jī)化(huà)到(dà$✘↔↔o)數(shù)據化(huà)
數(shù)字化(huà)是(shì)指将信息載體(tǐ)（文(wén★'γ↔)字、圖片、圖像、信号等）以數(shù)字編碼形式（通πγ(tōng)常是(shì)二進制(zhì)）進行(xíng)儲存、傳輸、加工(gεπ♦ōng)、處理(lǐ)和(hé)應用(yòng)的(de)技(σ∑jì)術(shù)途徑。數(shù)字化(huà)本身(shēn)指的(de)是(s<∑®§hì)信息表示方式與處理(lǐ)方式，但(dàn)本質上(shàng)強調的(de)是(shì)信§'息應用(yòng)的(de)計(jì)算(suàn)機(jī)化(huà)和(hé§✘)自(zì)動化(huà)。數(shù)據化(hu ÷à)（數(shù)據是(shì)以編碼形式÷♦♦'存在的(de)信息載體(tǐ)，所有(yǒu)數(shù)λ✘♠$據都(dōu)是(shì)數(shù)字化(hu®☆à)的(de)）除包括數(shù)字化(huà)外(wài)，更強調對(duì)數¥λ☆(shù)據的(de)收集、聚合、分(fēn)析與應用(yòng)，強化(huà)數™&'(shù)據的(de)生(shēng)産要(yào)素與生α≠↑(shēng)産力功能(néng)。數(shù)字化(huà)正從(cóng)計(jìαε)算(suàn)機(jī)化(huà)向數(shù)據化(huà)發展，這(zhè)☆<是(shì)當前社會(huì)信息化(huà)最重要(yào)的(d₩ ¶ e)趨勢之一(yī)。
數(shù)據化(huà)的(de)核心內(nèi)涵是(shì)對(>♣∑duì)信息技(jì)術(shù)革命與經濟社會(huì)活動交融生(shē₩∞$ ng)成的(de)大(dà)數(shù)據的(de)深刻認識☆δε>與深層利用(yòng)。大(dà)數(shù)據是(sh¶®ì)社會(huì)經濟、現(xiàn)實世界、管理(lǐ)決策等的£↓(de)片段記錄，蘊含著(zhe)碎片化(huà)信息。随著(zhe)分(fēn)析技Ω♦≤(jì)術(shù)與計(jì)算(suàn)技(jì)術(shù)的♠ ≈(de)突破，解讀(dú)這(zhè)些(xiē)碎片化(huà)信息成為(wèi)可(kě)能(γ☆&néng)，這(zhè)使大(dà)數(shù)據成為(wèi)一(yī)項新的(de)高(g¶×∞☆āo)新技(jì)術(shù)、一(yī)類新的(de)科(kē)研範式、一(yī)種新的(deβ<)決策方式。大(dà)數(shù)據深刻改變了(le)人(r★<↓§én)類的(de)思維方式和(hé)生(sλ®<hēng)産生(shēng)活方式，給管理(lǐ)創新、産業(yλεè)發展、科(kē)學發現(xiàn)等多(duō)個(gè)領₽λ 域帶來(lái)前所未有(yǒu)的(de)機(jī)遇。
大(dà)數(shù)據的(de)價值生(shēn$g)成有(yǒu)其內(nèi)在規律（服從(cóng)大(dà)數(shù)據原理(lǐγσ₩™)）。隻有(yǒu)深刻認識并掌握這(zhè)些(xiē)規律，才能(néng)提高(gāo)自→≥(zì)覺運用(yòng)、科(kē)學運用(yòng)大(dà)數(shù)據的(de)意識¥♠φ與能(néng)力（大(dà)數(shù)據思維）。大(dà)數(★✘shù)據的(de)價值主要(yào)通(tōng)過大(dà↔λ)數(shù)據技(jì)術(shù)來(lái)實現(xiàn)。大↕♠(dà)數(shù)據技(jì)術(shù)是(shì)統計(jì)學方法、計(jì)≥↔算(suàn)機(jī)技(jì)術(shù)、人(rén)工(gōng)智能(nén✔ g)技(jì)術(shù)的(de)延伸與發展，是(shì)正在發展中的(de)技(jì)♣α✘術(shù)，當前的(de)熱(rè)點方向包括：區(qū)塊鏈技• ≈®(jì)術(shù)、互操作(zuò)技(j₽Ω ¥ì)術(shù)、存算(suàn)一(yī)體(tǐ)化(h™•< uà)存儲與管理(lǐ)技(jì)術(shù)、大(dà)數(shù)據操••®'作(zuò)系統、大(dà)數(shù)據編程語言與執行(xíng)環境、大(dà)數(s≠hù)據基礎與核心算(suàn)法、大(dà)數(shù)據機(jī)器(qì)學習(xí)技(jì)術(shù)、大(dà)數(shù)據智能(néng)技(jì)術(shù)、可( &kě)視(shì)化(huà)與人(rén)機(jī)交互分(fēn)析技(jì)術(shù)≈∞、真僞判定與安全技(jì)術(shù)等→©。大(dà)數(shù)據技(jì)術(shù)的(de)發展€依賴一(yī)些(xiē)重大(dà)基礎問(wèn)題的(de)γ<σ解決，這(zhè)些(xiē)重大(dà)基礎問(wèn)題♦β包括：大(dà)數(shù)據的(de)統計(jì)學基礎與計(jì)算(suàn)£₩理(lǐ)論基礎、大(dà)數(shù)據計(jì)算(suàn)的(de)軟硬件(jià®±♥n)基礎與計(jì)算(suàn)方法、大(¥<dà)數(shù)據推斷的(de)真僞性判定等。
實施國(guó)家(jiā)大(dà)數(shù)據戰略是(shì)推進數( ×'shù)據化(huà)革命的(de)重要(y☆λ≥↕ào)途徑。自(zì)2015年(nián)我國(guó)提出實施國(guó)家(jiā)大β§≥ε(dà)數(shù)據戰略以來(lái)，我國(gu↑≥ó)大(dà)數(shù)據快(kuài)速發展的(de)格局已→初步形成，但(dàn)也(yě)存在一(y☆ •ī)些(xiē)亟待解決的(de)問(wèn✘€¥)題：數(shù)據開(kāi)放(fàng)共★↑≠σ享滞後，數(shù)據資源紅(hóng)利仍未得(de)到α♣φ₹(dào)充分(fēn)釋放(fàng)；企業(yè)赢$♠"利模式不(bù)穩定，産業(yè)鏈完整性不(bù)足；核心技$(jì)術(shù)尚未取得(de)重大(dà)突破，相(xiàng)關應>©用(yòng)的(de)技(jì)術(shù)水(shuǐ)平不(bù)高(gāo)；安全管∏£∏≤理(lǐ)與隐私保護還(hái)存在漏洞，相(xiàng)關制(zhì)度建設仍不(bù)π₹φ夠完善；等等。當前，應采取有(yǒu)效舉措解決制(zh§β©ì)約我國(guó)大(dà)數(shù)據發展的(de)瓶€ ←↑頸問(wèn)題。
網絡化(huà)：從(cóng)互聯網到(dào)信息物(wù)理(lǐ)系統
作(zuò)為(wèi)信息化(huà)的(de)♥∏公共基礎設施，互聯網已經成為(wèi)人(∞εrén)們獲取信息、交換信息、消費(fèi)信息的(de)主要(yào)方式。但(dàn)是←®β(shì)，互聯網關注的(de)隻是(shì)人(rén)與人(ré×♦n)之間(jiān)的(de)互聯互通(tōng)以及由此帶來(lái)的(de)服務與服務的(d'÷↓e)互聯。
物(wù)聯網是(shì)互聯網的(de)自(zì•♥↕)然延伸和(hé)拓展，它通(tōng)過信息技(jì)術(shù)将各種物(wù)體(t≠ ♣↕ǐ)與網絡相(xiàng)連，幫助人(rén)∞€們獲取所需物(wù)體(tǐ)的(de)相(xiàng)關信息。物(wù)聯網通(tō"±™≥ng)過使用(yòng)射頻(pín)識别、傳感器(qì)、紅(hóng)外Ωλ✘(wài)感應器(qì)、視(shì)頻(pín)§↔±監控、全球定位系統、激光(guāng)掃描器(qì)等信息采集設備，通(tβ♦✔ōng)過無線傳感網絡、無線通(tōng)♠<>£信網絡把物(wù)體(tǐ)與互聯網連接起來(l¥∑ái)，實現(xiàn)物(wù)與物(wù)、人(rén)與物(wù)之間(jiān)實時↔β₩(shí)的(de)信息交換和(hé)通(tōng)α♦信，以達到(dào)智能(néng)化(huà)識别、定位、跟蹤、監控和(hé)管理(l✘♣ǐ)的(de)目的(de)。互聯網實現(xiàn)了(le)人(rén)與人(© ≥rén)、服務與服務之間(jiān)的(de)互聯，而物(wù)聯網實現(xiàn)了(le)×β♠人(rén)、物(wù)、服務之間(jiān)'¶×的(de)交叉互聯。物(wù)聯網的(de)核心技(jì) ♦÷術(shù)包括：傳感器(qì)技(jì)術(shù)、無線傳輸技(jì)術(shù)、海(hǎ₽>£i)量數(shù)據分(fēn)析處理(lǐ)技(jì)術(s♦"hù)、上(shàng)層業(yè)務解決方案、安全技(jì)術(shù)等。物(wù)聯網的(♦£¶de)發展将經曆相(xiàng)對(duì)漫長(cháng)的(de)時(shí)期，但(σ↓'÷dàn)可(kě)能(néng)會(huì)在特定領$σ 域的(de)應用(yòng)中率先取得(de)突破，車(chē)聯網、工≠←↔(gōng)業(yè)互聯網、無人(rén)系統、智能(néng)家(jiā)居等都(dōu)是(♠↔shì)當前物(wù)聯網大(dà)顯身(shēn)手的(de)領域。
物(wù)聯網主要(yào)解決人(rén)對(∞πduì)物(wù)理(lǐ)世界的(de)感知(zhī)λ♣™問(wèn)題，而要(yào)解決對(d✘∏∞αuì)物(wù)理(lǐ)對(duì)象的(de)操控問(wèn)題則必須&β±®進一(yī)步發展信息物(wù)理(lǐ)系統（CPS）。信息物(wù)理(lǐ)系•≠×統是(shì)一(yī)個(gè)綜合計(jì)算(suàn)、網絡和(h$<é)物(wù)理(lǐ)環境的(de)多(duō)→&維複雜(zá)系統，它通(tōng)過3C（Computer、Commun®•ication、Control）技(jì)術(shù)的(de)有(yǒu)機(jī)融¥§合與深度協作(zuò)，實現(xiàn)對(duì)大(dà)型工(gōng)程系統的↓♣(de)實時(shí)感知(zhī)、動态控制(zhì)和(hé)信息服務。通(tōng)過人(®" rén)機(jī)交互接口，信息物(wù)理(lǐ)×→£€系統實現(xiàn)計(jì)算(suàn)進程與物(wù)理(lǐ)進程的(de)交互，÷↓®Ω利用(yòng)網絡化(huà)空(kōng)間(jiān)以遠(yuǎn)程、∏♥可(kě)靠、實時(shí)、安全、協作(↑σ✘zuò)的(de)方式操控一(yī)個(gè)物(wù→δ★σ)理(lǐ)實體(tǐ)。從(cóng)本質上(shàng)說(sh± ♣uō)，信息物(wù)理(lǐ)系統是(shì)一(yī)個(gè)具有(yǒu)控制(zhì)屬₹™<性的(de)網絡。
不(bù)同于提供信息交互與應用(yòng)的(de)公用(yòng)基礎設施，信息物(w&γαù)理(lǐ)系統發展的(de)聚焦點在∑₹₹♥于研發深度融合感知(zhī)、計(jì)算(suàn)、通(tōng)信和(hé)控制(z₽£¥hì)能(néng)力的(de)網絡化(huà)物(wù)理(lǐ)設備系統。從(cóng)産業(σΩ÷≤yè)角度看(kàn)，信息物(wù)理(lǐ)系統的(de>×)涵蓋範圍小(xiǎo)到(dào)智能(nénα✘€Ωg)家(jiā)庭網絡、大(dà)到(dα≠✔≈ào)工(gōng)業(yè)控制(zhìσ€×)系統乃至智能(néng)交通(tōng)系統∑∑∞等國(guó)家(jiā)級甚至世界級的(de)應用(yòng)。更為(wèi₹)重要(yào)的(de)是(shì)，這(zhè₽&)種涵蓋并不(bù)僅僅是(shì)将現(xiàn)有(yǒu)的(de)設備簡單地(d✘©✔ì)連在一(yī)起，而是(shì)會(huì)催生(shēng)出™σ衆多(duō)具有(yǒu)計(jì)算(suàn)、通(tōng)信、控制(zhì)、協同和✔÷≈♠(hé)自(zì)治性能(néng)的(de)設備，下™'(xià)一(yī)代工(gōng)業(yè)将建立÷✔←在信息物(wù)理(lǐ)系統之上(shàng)。随≈"著(zhe)信息物(wù)理(lǐ)系統技(jì)術(shù)的(de)×≠>發展和(hé)普及，使用(yòng)計(jì)算(suàn)機(jī)和(hé)網絡實αγ÷♣現(xiàn)功能(néng)擴展的(de)δ↓φ物(wù)理(lǐ)設備将無處不(bù)在，并推動工(gōng)業(yè)産品和(hé✘$)技(jì)術(shù)的(de)升級換代§¥，極大(dà)地(dì)提高(gāo)汽車(chē)、航空(kōng)航天、國(guó ₩)防、工(gōng)業(yè)自(zì)動化(huà)、π♦♦∑健康醫(yī)療設備、重大(dà)基礎設施等主要(yào)工(gōng)業(yè)領域的(de)競₽₹±争力。信息物(wù)理(lǐ)系統不(bù)僅會(huì)催生(shēng)出新的≤(de)工(gōng)業(yè)，甚至會(huì)重塑現(xiàn)有(yǒu§♥)産業(yè)布局。
智能(néng)化(huà)：從(cóng)專家(j±✘→δiā)系統到(dào)元學習(xí)
智能(néng)化(huà)反映信息産品的(de)質量屬性。我們說(shuō)♠α一(yī)個(gè)信息産品是(shì)智能(néng)的(de)，通(tōng)₩±Ω常是(shì)指這(zhè)個(gè)産品能(néng)完成有(yǒu)智慧的'♥ε (de)人(rén)才能(néng)完成的(de)事(shì)情㕧，或者已經達到(dào)人(rén)類才能(néng)達到(dào)的(≠ ↓€de)水(shuǐ)平。智能(néng)一(yī)般包括感知(zhī)≥±能(néng)力、記憶與思維能(néng)力、學習(xí)與自(zì)适應能(néng)力、行 ' (xíng)為(wèi)決策能(néng)力等。↕α¶所以，智能(néng)化(huà)通(tōng)常也(yě)可(kě)定義為(wèi)±&：使對(duì)象具備靈敏準确的(de)感知(z&♠hī)功能(néng)、正确的(de)思>§維與判斷功能(néng)、自(zì)适應的(de)學習(xí)功能♣✔σ(néng)、行(xíng)之有(yǒu)效的(de)執行(xíng)功能(nén₩<g)等。
智能(néng)化(huà)是(shì)信息技(jì)術(shù)發展的(de)永恒追求，γ←φ實現(xiàn)這(zhè)一(yī)追求的(de)主要(yào)途徑是(shì)發展人(ré"♠βn)工(gōng)智能(néng)技(j£±ì)術(shù)。人(rén)工(gōng)智能(néng)技('∏€jì)術(shù)誕生(shēng)60多(duō)年(nián)來(lá ₹i)，雖曆經三起兩落，但(dàn)還(hái)是(shì)取得(de)了(le)巨大↑®£€(dà)成就(jiù)。1959—1976年(nián)是(shì)基于人(rén)工$™∑(gōng)表示知(zhī)識和(hé)符号處理(∞lǐ)的(de)階段，産生(shēng)了(le)在₽♣一(yī)些(xiē)領域具有(yǒu)重要(yào)應用(y®± òng)價值的(de)專家(jiā)系統；1976—2007年(niá€↑÷n)是(shì)基于統計(jì)學習(xí"α>)和(hé)知(zhī)識自(zì)表示的(de)階段，産生(shēng)了(le)各種各樣的(d π§γe)神經網絡系統；近(jìn)幾年(nián)開(β✘kāi)始的(de)基于環境自(zì)适應、自(zì)博弈、自(zì)進化(huà)、自₹ (zì)學習(xí)的(de)研究，正在形成一(yī)個(gè)人(r • én)工(gōng)智能(néng)發展的(de)新階段——元學習(xí)或方法論學習(↓≠xí)階段，這(zhè)構成新一(yī)代人(rén)工(gō✘♦§ng)智能(néng)。新一(yī)代人(rénα≈)工(gōng)智能(néng)主要(yào)包括大(dà)數(shΩ&ù)據智能(néng)、群體(tǐ)智能(néng)、 跨媒體(tǐ)智能(néng)、人(rén)機(jī)混合增強±©智能(néng)和(hé)類腦(nǎo)智能(®σnéng)等。
深度學習(xí)是(shì)新一(yī)代人(rén)工(gōng)智能(néng)技(jì)術(shù)的(€ σ de)卓越代表。由于在人(rén)臉識别、機(jī)器>♠÷•(qì)翻譯、棋類競賽等衆多(duō)領域超越人(rén)₽♠↔£類的(de)表現(xiàn)，深度學習(xí)在今天幾乎已成為(wèi)人(rén)工(gōng♥∏π )智能(néng)的(de)代名詞。然而，深度學習(xí)拓撲設計(jì)難、效果預期難、機(jπ✔<ī)理(lǐ)解釋難是(shì)重大(dà÷↓∏)挑戰，還(hái)沒有(yǒu)一(yī)套堅實的(de)數(shù)學理(lǐ)論來(lái)↓•'&支撐解決這(zhè)三大(dà)難題。解決這(zhè)些(xiē)難$☆題是(shì)深度學習(xí)未來(lái)研究的(de)主≤↔要(yào)關注點。此外(wài)，深度學習(xδ✘€í)是(shì)典型的(de)大(dà)數(shù)據智能(néng)，它的(de)可(kě•')應用(yòng)性是(shì)以存在大(dà)量訓練樣☆×Ω&本為(wèi)基礎的(de)。小(xiǎo)樣本學習(xí)将是(shì)深度學習(xí)的α↓(de)發展趨勢。
元學習(xí)有(yǒu)望成為(wèi)人(rén)工(g&•✔★ōng)智能(néng)發展的(de)下(xià)一(yī)個(gè≈$∏)突破口。學會(huì)學習(xí)、學會(huì)教學、學會(huì)優化(huà)、™β∑學會(huì)搜索、學會(huì)推理(lǐ)等新近(jìn)發展的(dδe)元學習(xí)方法以及“AlphaGo Zero”在圍棋方面的(de)出色表現(xi₹$§∞àn)，展現(xiàn)了(le)這(zhè)類新技(jì)術(shù)的(₽✘de)誘人(rén)前景。然而，元學習(xí)研究還(hái)僅僅是(shì)¥ ¶開(kāi)始，其發展還(hái)面臨一(yī)系列挑戰。
新一(yī)代人(rén)工(gōng)智能(néng)的(de)熱₽₩(rè)潮已經來(lái)臨，可(kě)以預見(jiàn)的(de)發展趨勢是(shì)以大δ↕>§(dà)數(shù)據為(wèi)基礎、以模型與算(suà×←n)法創新為(wèi)核心、以強大(dà)的(de)計(jì)算(su★★→àn)能(néng)力為(wèi)支撐。新一(✔β£yī)代人(rén)工(gōng)智能(néng)技(jì)術(shù)的(de)突破依賴'±其他(tā)各類信息技(jì)術(shù)的(de)綜合發展，也(yě)依賴腦(nǎo)科(k±✔∞ē)學與認知(zhī)科(kē)學的(de)實質≥γ£₹性進步與發展。
