国家需求与学科建设北大软件学科发展之路

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1、国家需求与学科建设 北大软件学科发展之路,梅 宏 北京大学信息科学技术学院 高可信软件技术教育部重点实验室 2008.10.25 北京清华大学,2,目录,北大信息、计算机及软件学科发展回顾 国家需求和项目驱动的北大软件学科建设 新形势下的软件学科建设思路 软件产业的国家需求和技术前沿 北大软件学科现状及未来之路 若干思考,3,北大信息学科历史回顾,北大信息学科的发展可追溯到50多年前，伴随和见证了我国信息学科的创建和发展 为国家培养了一大批杰出人才，包括在北大工作的若干杰出学者！,石青云院士 （2002年病故）,吴全德院士 （2005年病故）,王选院士 （2006年病故）,杨芙清院士,王阳元院

2、士,何新贵院士,4,北大信息学科历史回顾,物 理 系,无线电物理,数 学 系,心 理 系,5,历史上的重要成果,1964年研制出灵敏度达到世界先进水平的顺磁共振波谱仪 1965年底研制成功我国第一台原子钟 1973年自行设计、研制成功我国第一台百万次电子计算机DJS11机（即150机） 1974年研制成功中型DJS18机（即6912机），同时完成了我国第一个多通道操作系统和编译系统的设计 1975年研制成功我国第一块三种类型大规模集成电路1024位MOS随机存储器 1975年，发明汉字的高倍率信息压缩技术和高速复原方法，研制我国计算机汉字激光照排系统和电子出版系统 1979年，提出银氧铯阴极光

3、电发射的物理模型，被国际上称为吴氏输运函数和吴氏理论 1980年代，指纹自动识别技术得到当时世界最高水平，并以该项成果为基础建立了国内最大的指纹技术产业 从“六五”至“九五”的青鸟工程软件产业基础设施建设 1998年，我国第一个全光纤通信实验网,6,计算机科学技术学科,1955年建立的计算数学专业，培养了我国第一批程序设计专业人员 19601970年代，无线电工厂，厂办专业 1978年，正式成立计算机科学技术系 1984年获计算机软件和计算机科学理论博士学位授予权 1985年获计算机应用博士学位授予权 1996年成为国内首批获得计算机科学与技术一级学科博士学位授予权的单位之一 2001年计算机

4、软件与理论、计算机应用技术被评为全国重点学科，其中计算机软件与理论支持率为100% 2007年计算机软件与理论、计算机应用技术再次被评为全国重点学科，其中计算机软件与理论指标得分居同行第一，计算机科学与技术被认定为一级重点学科,7,软件学科回顾,早期关注于系统软件领域,1980年，进入软件工程领域,1996年，用世行贷款，国家计委批准建立国家工程国家工程研究中心！,8,目录,北大信息、计算机及软件学科发展回顾 国家需求和项目驱动的北大软件学科建设 新形势下的软件学科建设思路 软件产业的国家需求和技术前沿 北大软件学科现状及未来之路 若干思考,9,早期学科建设的重要特点,面向国家需求，国家项目驱

5、动 发展中国家的必然选择、必由之路 国立名校的立校之本 技术学科的现实途径 项目特点 目标：面向产业需求，解决有无问题为先 内容：强调完整性、实用性、可用性 手段：自主发展，允许合理的借鉴和必要的重复 承担：需要团队协助 缺点：和国际前沿存在一定差距,10,北大软件学科的国家支持,软件生产手段的变革,工业化生产,观念创新,机制创新,技术创新,青鸟工程的关键 创 新,基础研究,工程化 工业化,生产技术,实用化 产品化,技术,青鸟工程产业化道路,“六五” 核心支撑环境BETA85,“七五” 集成化软件工程支撑环境青鸟I型系统（JB1）,“八五” 大型软件开发环境青鸟II型系统（JB2）,“九五”(

6、一) 青鸟III型系统（JB3）,“九五”(二) 青鸟软件生产线系统 基于构件构架应用系统集成组装环境（JBAIE）,青 鸟 工 程 发 展 历 史,工程化开发方法,工业化生产技术,标准规范体系,支撑环境与工具,手工作坊式,TRDC模式,市场 技术 工程,生产、管理 工具、标准,“十五” 863：基于Internet、以构件库为核心的软件开发平台 973：Internet环境下，基于Agent的软件中间件理论及方法研究,11,目录,北大信息、计算机及软件学科发展回顾 国家需求和项目驱动的北大软件学科建设 新形势下的软件学科建设思路 软件产业的国家需求和技术前沿 北大软件学科现状及未来之路 若干

7、思考,12,何谓新形势？,新形势的几个标志 时间：1998年始 事件：985工程启动 任务：创建世界一流大学 国内：经20年的改革开放，经济开始快速发展 国际：全球化、国际化趋势 信息化：互联网快速普及发展带来的信息化浪潮 新形势带来的新需求 国家创新能力的提升和创新体系的建立 国际化需要面向国际前沿，遵守国际标准,13,软件学科建设策略的若干转变,研究方面 坚持面向国家需求，做有用的研究；同时兼顾国际前沿，发高水平论文 有选择地承担国家项目，偏向关键技术攻克和基础性研究 坚持系统性，但要加强创新意识，尽量避免重复工作 注重技术成果转化，可以“扶上马，再送一程”，但决不越界 注重战略研究，把握

8、正确方向 队伍方面 既要保持承担大项目的能力，又要关注个体的专业发展 构件化的团队组织结构，大项目加卫星课题的项目群落 团结协作的团队文化建设 国际合作 积极走出去、引进来，加强学生和教师交流 积极参加和承办重要学术会议，增加国际影响 不计短时利益得失，积极寻求实质性国际合作,14,十年建设成效（1）,科学研究 负责的纵向科研经费过亿元，年均经费过千万元。涉及自然科学基金、973、863和科技攻关（支撑）等计划，占总科研经费的85以上 发表重要学术论文数百篇，被引用近2000次；多次在国外顶级或重要学术会议和期刊上实现中国大陆学者的首次发表；多次受邀做大会主题、特邀报告，并多次获优秀论文奖 申

9、请发明专利数十项，制定国家、行业标准10余个，参与多个国际标准的制定 系统成果获国家科技进步二等奖一项，国家技术发明二等奖一项,15,十年建设成效（2）,重要项目支持 国家自然科学基金20余项 国家杰出青年基金3项（含海外杰出青年基金1项） 3项面上项目结题评价为“特优” 1项重点项目结题评价为“优” 973项目1项 Internet环境下基于Agent的软件中间件理论和方法研究 863项目 “十五”重点项目2项 “十一五”重点项目1项，副组长所在团队 “十一五” 目标导向课题1项 “十一五” 探索导向课题4项,16,十年建设成效（3）,重要软工会议论文统计（2000今）,17,十年建设成效（

10、4）,基于Internet、以构件为核心的软件开发平台,由张效祥、董韫美、陆汝钤、倪光南、沈昌祥 、张尧学院士等组成的成果鉴定委员会认为: “在构件管理、软件建模、领域工程和软件再工程等技术领域取得了创新性成果，总体技术水平国内领先、国际先进，在软件构件库应用规模上进入国际领先行列。该平台的研制成功对我国软件产业向规模化、工业化发展具有重要意义”,获2006年 国家科技进步 二等奖,18,十年建设成效（5）,构件化应用服务器核心技术与应用,张效祥、戴汝为、高庆狮、董韫美、陆汝钤、何积丰、张尧学等院士参加的成果鉴定委员会认为: “PKUAS在构件化软件的运行和管理技术等方面取得了一系列创新性成果

11、，总体上达到国内领先、国际先进水平，产生了较显著的国际影响，对我国系统软件的自主发展具有重要意义”。,获2008年国家 技术发明二等奖,19,十年建设成效（6）,技术转让及应用 构件库管理系统及相关建模工具多次与国际软件工具提供商的同台竞争中胜出，应用于国防、航空航天、军工和集成电路制造等领域。平台的研发和推广应用较大幅度提高了国产软件工具产品的成熟度和市场占有率 PKUAS已广泛应用于金融、交通、政务、能源、电信等领域，拥有大中型客户逾百家，产生了很好的直接经济效益 整体转化为中和威InterWeb、中创InforWeb等国内知名产品 专利技术转让给多家公司 联合研发了863中间件套件“四方

12、国件” 与AVAYA和Platform等国际知名公司的产品实现了集成 PKUAS的开源版本实现了与国际著名开源中间件JOnAS的对等合并，形成了新的中间件平台JO2nAS,19,20,十年建设成效（7）,人才培养 全国百篇优秀博士学位论文1篇（2006年） 北京市和北京大学优秀博士论文多篇 中国计算机学会首届优秀博士论文2篇（2006和2007） 3名博士生获“微软学者奖” 3名博士生获“IBM PhD Fellowship”奖,21,十年建设成效（8）,团队建设 教育部： 1人 国家杰出青年科学基金获得者： 3人 新世纪百千万人才工程国家级人选：1人 教育部跨世纪和新世纪人才： 4人 中国青

13、年科技奖获得者： 2人 中创软件人才奖： 4人 微软青年教授奖： 1人 国家自然基金委创新研究群体： 1个,22,十年建设成效（9）,挂靠学术机构 教育部软件科学与技术网上合作研究中心 中国计算机学会软件工程专业委员会 中国软件行业协会软件工程分会 信息产业部软件构件技术标准工作组 教育部高可信软件技术重点实验室（筹） 国内本领域几乎所有重要学术刊物的编委,23,十年建设成效（10）,24,目录,北大信息、计算机及软件学科发展回顾 国家需求和项目驱动的北大软件学科建设 新形势下的软件学科建设思路 软件产业的国家需求和技术前沿 北大软件学科现状及未来之路 若干思考,25,属战略性产业,国家对软件

14、产业发展高度重视,26,软件产业现状,我国软件产业进步明显，但仍然相对弱小 我国软件产业发展的瓶颈（中科院学部咨询报告） 从软件产业分类上看，基础软件是瓶颈 从软件产业组织上看，缺乏大企业、软件产业生态环境不完善是瓶颈 从软件技术上看，缺乏核心技术是瓶颈 从软件产业要素配置上看，高级人才缺乏、融资难是瓶颈,27,国家对基础软件技术的部署,“七五” 、“八五”和“九五”期间 国家计委科技攻关计划：系统软件和软件工程 “十五”期间 863软件重大专项：操作系统、数据库管理系统、办公软件 863计算机主题：中间件和软件工具 “十一五”期间 国家重大专项：“核心元器件、高端通用芯片与基础软件产品” 8

15、63信息领域：高可信软件生产工具与集成环境 自然科学基金委：可信软件基础研究 国家973计划 面向Internet的新型软件技术,28,软件技术发展规律,软件形态,问题域视角,平台视角,单机,多机,网络,开放的 互联网,更具表达能力、 更符合人类思维模式,计算与数据处理,行业应用,泛在应用,每次软件形态的变化，都会导致技术体系的变化,先关注 开发与运行,再关注质量,29,面向Internet的新型软件产业,Internet环境及其应用,软件即服务！,传统计算机公司,新型互联网公司,云计算,网格计算,服务计算,挑战：新的技术支撑体系！？,30,面向Internet新型计算技术,随着计算平台从单机

16、、机群、局域网到Internet的转移，面向Internet新型计算技术的前沿研究十分活跃,普适计算,网格计算,Internet环境及其应用,人机交互角度,资源共享角度,计算模式角度,语义网,自治计算,对等计算,云计算,服务计算,网构软件,软件形态角度,我们在国家973计划支持下，针对Internet平台特点，提出的一种新型软件形态：,特性： 自主性 协同性 反应性 演化性 多态性,31,目录,北大信息、计算机及软件学科发展回顾 国家需求和项目驱动的北大软件学科建设 新形势下的软件学科建设思路 软件产业的国家需求和技术前沿 北大软件学科现状及未来之路 若干思考,32,学科现状,主要研究方向 软件工程技术与理论 软件开发相关的技术、支撑环境、平台和标准规范，覆盖整个软件生命周期 系统软件技术 操作系统、数据库、中间件、嵌入式软件等系统软件技术的学术研究和系统研发 计算模型与形式化方法 计算机基础理论的学术研究 信息安全技术 计算语言与