《管理信息化大数据与互联网思维.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《管理信息化大数据与互联网思维.（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、邬贺铨：大数据驱动与互联网思维2016-12-08 09:27宣讲家网邬贺铨 中国工程院院士字号：核心提示：大数据、智能化、移动互联网和云计算相结合的“大智移云”，代表了信息技术发展新阶段的时代特征。“互联网+”开拓了信息技术应用空间，凸显了作为经济增长新引擎的作用。在核心信息技术方面，我们还没有摆脱受制于人的局面，宽带提速降费压力很大，信息安全形势严峻，频谱资源面临挑战。下一步应当努力的方向则是：狠抓改革攻坚，突出创新驱动，强化企业主体，建设网络强国。邬贺铨 中国工程院院士点此进入视频专辑点此查看完整报告今天，要讲到三个方面的问题，一是信息化进入“大智移云”新时代；二是大数据营造智慧城市新理
2、念；三是互联网激发创新发展新思维。一、信息化进入“大智移云”新时代2013年3月4日，习近平总书记出席全国政协十二届一次会议的科协、科技界委员联组会，并发表重要讲话。他强调，移动互联网、智能终端、大数据、云计算、高端芯片等新一代信息技术发展将带动众多产业变革和创新。77年前有了电视机、70年前有了计算机、57年前有了集成电路、50年前有了光纤、47年前有了互联网、42年前有了PC机、37年前有了手机，27年前有了WWW、17年前有了3G，而现在则有了4G，这些都是半个多世纪以来信息技术的发展历程。我们走过了以计算机为中心的PC时代，来到了一个以软件为中心的网络时代、以服务为中心的云计算时代、以
3、应用为中心的物联网时代，现在又轮到了以用户价值为中心的大数据时代。互联网的发展趋势也从网络共享到信息共享、资源共享、感知共享再到知识共享。信息技术经历了几十年的巨大发展，现在又面临新一轮的换代。早在几年前，电视机时代就已变成了数字化、平板化电视时代，现在我们进入了移动互联网时代、后PC时代和后WEB时代，不出几年我们还会进入云计算时代、后摩尔时代、物联网时代和大数据应用时代。集成电路发展十年百倍信息技术发展的基础是集成电路。每台计算机、手机上都有CPU，而每一个CPU芯片上又有很多的晶体管。自1959年集成电路发明以来，一个集成电路单位面积上的晶体管数量，基本上每隔18-24个月便会增加一倍。
4、从早期的8086、286、386、486，发展到后来的奔腾、酷睿系列，截至2015年，一个CPU芯片已拥有80亿个晶体管。在过去的30年，CPU运行速度提高了100万倍，而内存价格下降了45000倍，硬盘价格下降了360万倍。如果汽车价格以与硬盘同等的速率下降，那么今天我们买一辆新车只需要0.01美元。如果汽油性能以同样的速度发展，那么现在1升汽油能够使飞行器环绕地球飞行573圈。到目前为止，没有任何一种技术能像信息技术这样高速发展。2015年，英特尔、台积电和三星的CPU芯片产品已做到14纳米，未来还会进一步做细。而我国中芯国际目前的产品水平为28纳米，与国外相比落后了两代。现在，集成电路发
5、展面临代工线成本高昂、芯片发热严重等严峻挑战，所以，未来亟待新一轮的材料和工艺技术革命-后摩尔时代！软件定义一切软件从互联网环境发展到普适计算环境，用户数量和复杂度剧增，软件的应用无所不至。一般来讲，软件是用其程序的代码行数来表现其复杂性的。1972年阿波罗登月飞行器软件仅有4000行代码，如今华为传感器有10000行代码，日本高铁的列控软件有数百万行代码，雪佛兰、奔驰等汽车的内置软件规模有1000万到1亿行代码，空客飞机软件有10亿行代码，PC的 Windows7操作系统有3000万行代码、Windows10操作系统有5000万行代码，苹果手机和安卓手机的操作系统也有上百万行代码。现在，智能
6、手机操作系统的复杂度是当年阿波罗登月飞行器软件的好几百倍。软件从面向模块到面向数据、面向事件、面向用户、面向对象、面向认证的设计，向着构件化、语义化、智能化、服务化方向发展。软件编程的难度较大。现在美国已经做到，你只要提出任务目标和需求，Dropsource自动代码编写平台就可以自动编写APP程序。计算无所不在计算能力的演进经历了从20世纪50年代的大型计算机到60年代的小型计算机、80年代的个人计算机、90年代的笔记本电脑，再到现在的移动智能终端（手机、平板电脑）。世界上第一台电子数字计算机发明于1946年，占地170平方米，性能不及现在的计算器。1975年美国航空航天局用500万美元购买了
7、一台超级计算机Cray-1，其性能不如IPhone4。1985年美国国防部买来一台当时最好的超级计算机Cray-2，现在来看其性能不及iPad 2。1980年1GB闪存卡的价格100万美元，1997年将近8000美元，而现在只需25美分，这就说明信息技术的进步，带来功能的提升和成本的下降。超级计算机能力十年千倍从全球TOP500超级计算机能力看，超级计算机的能力是每10年提高1000倍，PC机的能力是每20年提高1000倍，而计算成本和存储器成本分别是每10年下降10000倍和20000倍。我国天河二号超级计算机连续三年六次排名第一。但是，它所用的1.6万个芯片，主要来自美国英特尔公司。201
8、5年，美国商务部禁止英特尔公司向天河二号供应芯片。当然，我国早已开始研发自己的芯片，并用于神威太湖之光超级计算机。2016年6月，神威太湖之光在德国通过测试，在世界超级计算机500强中排名第一。更为重要的是神威太湖之光有4.1万个芯片，每个含260个核，全部为自主研发。那么，美国在干什么？美国计划在2020年开发出计算能力是天河二号100倍，而功耗和天河二号一样的超级计算机。就在美国宣布这个计划之后，2016年7月中国也启动百亿亿次超级计算机的研制工作。云计算现在，大部分企业用的不是超级计算机，而是云计算。从80年代的数据库、90年代的互联网数据中心（IDC），发展到现在的云计算、云服务。随着
9、信息化的发展，每个单位自建信息化系统是不经济的，不如把自己的数据放在第三方云计算公司的服务器、存储器上。第三方云计算公司把它的基础设施当成服务来出租，这也可简单地理解成数字房地产，无非就是租用一些空间。云计算公司不会停留在这一步，还可提供一些软件工具、中间件、数据库供租用单位开发自己所需的软件。对于大多数中小企业来讲，有了工具也未必具备软件开发能力，不如直接租用云计算公司的软件，这就是软件即服务。云计算公司还可以提供各种各样的数据以及数据挖掘工具以供租用。云计算的出现跟当年爱迪生发明电的时候相类似。爱迪生发明了电以后，每个工厂都自建发电机，每个政府部门都自己安装发电机，现在还有吗？都是用第三方
10、发电公司的发电机。随着信息化的发展，对信息化的集约式利用越来越普遍，云计算也发展成为集约式的信息化服务。比如，阿里巴巴、亚马逊等电商，现在也已变成云计算服务公司。中国电信联合华为推出天翼云3.0，他们以国有企业的身份来提供云计算服务，在信息安全上更有可信性。光纤传输技术的发展20世纪80年代，中国的有线传输线路使用同轴电缆，当时每3公里一个增音机，使用频分复用方式传输模拟信号，一个频段一个话路，可做到4380路容量。美籍华人高锟先生发明光纤以后，光纤很快进入应用。90年代初，一根光纤可以存2.5G，3万电话电路，采用时分复用（TDM）方式传输数字信号。实际上，一根光纤不仅可以一个波长传送，还可
11、以采用多个波长，所以，出现了波分复用。这样将每个波长都利用起来，一根光纤可以存1.6Tbps，即2000万电话电路。另外，光纤还可以利用更多技术提升容量，目前实验室已经做到一根光纤可以存16T，即2亿电话电路。这样，单纤传输容量4年提高10倍，20年提高1万倍，截至目前的最高纪录是单波长存400G，单纤传输100T，而光纤成本10年下降了50倍。中国的光纤光缆产业发展越来越大，每年生产全球一半的光纤光缆，而中国市场也消耗掉全球一半的光纤光缆。10年前，购买一根光缆平均到一芯公里光纤的价钱是2000块人民币，而2015年的报价是40块钱。可见，现在光纤做得已经很便宜了。互联网的演进互联网从20世
12、纪70年代美国国防部的ARPANET，到90年代的公众互联网，再到21世纪初的全球互联网，发展到现在的下一代互联网。互联网技术从TCP/IP到P2P/WEB2.0，再到Cyber-Physical System系统。互联网地址从NCP发展到IPv4、IPv6。互联网从一个收发邮件的联系平台，到可以上网查阅文件、观看视频的浏览平台，而微博、博客的出现又使互联网成为一个交互平台。实际上，互联网也是一个工作平台。例如美国有一个网站名为第二人生（Second Life）。网民在这里可以付费租用游戏设计软件自己设计游戏，当然也可设计服装、汽车和房子等，后来专业公司发现网民的设计有的更适合市场需要，便出资
13、收购，于是就形成了交易。同时，也出现了洗钱、贩毒和黑客。美国国防部在这里发现网络精英，中国安全部也注意到这里。另外，美国有一个神经外科医生，将大量病人的脑部CT扫描图放到网上，许诺奖励来鼓励网民帮助自己找出个别有与众不同黑点的CT扫描图，从中发现肿瘤病灶，这一做法吸引了大量网民参与。所以经常说，互联网是一个廉价的劳动平台。互联网从传数据，到传话音、传视频、传M2M（机器到机器信息）；从有线接入到无线接入、宽带接入、移动接入；从拨号接入到永远在线；从网络业务到电信业务、媒体业务、物联业务；从研究网络到商业网络、泛在网络。互联网的发展有40多年的历史，进入我国也才22年。现在，我国网民规模达6.8
14、8亿，互联网普及率也已过半。早年，我们到人民网、新浪网等网站上浏览专业编辑人员采写的信息，这称为WEB1.0。现在，很多年轻人更多的是浏览大V、网红等网民产生的信息。未来，我们希望互联网更加智能化。比如，我们搜索一个关键词会出来上万条信息，要逐一点开查看才知道里面的信息是否有用。相当于互联网只为我们提供了参考书，并未直接给出答案。而未来，希望互联网能做到这一点，我们给出一个关键词，它自己便能检索、查阅所有资料并写出综述。未来的互联网要向宽带化、移动化、泛在化、智能化以及安全性、可用性、可信性方向发展。5G扩展移动互联网的应用移动互联网的发展，早在80年代，我国第一代移动通信的基站利用频率区分用
15、户，即频分多址（FDMA）；第二代移动通信GSM，用不同时隙区分用户，即时分多址（TDMA）；第三代移动通信3G，用不同码道区分用户，即码分多址（CDMA）；现在的4G采用正交频分多址技术（OFDMA），把频率、空间和时间的复用因素都利用起来，使得4G峰值数据可达百兆量级。当我国还在发展4G的时候，国际上关于5G的研究就已开始。从1G到4G主要面向的是个人通信，而从5G开始扩展到面向产业应用。一是支持4K电视、虚拟现实和增强现实等移动宽带应用；二是提供高可靠低时延通信，例如在高速公路上车速在200公里时要防止汽车发生碰撞，就要反应很快，至少延时不能超过1毫秒。还要适应高铁进一步提速，5G的设计
16、目标是高铁时速将来可达500公里/小时。三是5G对物联网和大规模产业互联网的支持，支持一平方公里上百万个传感器能连上网络，等等。5G相较于4G，其用户体验速率提高10倍，频谱效率提高3倍，移动性提高1倍，无线接口延时减少90%，连接密度提高10倍，能效提高100倍，流量密度提高100倍，峰值速率提高30倍。到5G普及时，5G的平均速率可达100兆，峰值速率20G。过去，我国3G、4G牌照的发放得比发达国家要晚，现在，我国提出要引领5G发展。2015年，日本计划于2020年东京奥运会上实现5G技术的商用，韩国也表示要在2018年平昌冬奥会试用5G技术，中国宣布将在2020年启动5G商用。也就是说，不到四年的时间，大家就要换手机了。有人问5G资费如何？单位流量资费会比现在要便宜得多，但大家要小心的是如果一秒钟下载20G，那总资费还会比较多。移动智能终端的发展早年，我们的手机只能听和讲，现在不仅可以看和写，还可以触摸和感知，人机接口发生了很
