第四届世界互联网大会聚焦前沿技术领域

发布时间:2017-12-07 09:05:00  |  来源:中国网·中国发展门户网   |  作者:辛闻  |  责任编辑:罗雯
关键词:世界互联网大会,前沿技术,科学

郭华东:

谢谢主席,尊敬的各位嘉宾,各位领导,各位专家,各位代表,目前,关于大数据的讨论实在比较精彩,大家说什么是大数据,大数据资源,大数据财富,大数据是经济时代的高地,大数据正在塑造人类的未来,正在改变人类的生活方式,等等。

讨论大数据的时候,在科研领域我们注意到大数据起到的作用它的热度不如在社会经济包括商业热度高,为什么?可能大数据或者说科学大数据有其本身的特点。基于此我们做了一些关于科学大数据的研究工作。

(PPT图示)这是我在担任国科联主席期间发起的会议,当时联合了世界上三个大的数据组织,代表了国际发展潮流的组织,一个是数据委员会,一个是世界数据系统,一个是数据联盟以及加上国际其他的组织开了一个会,探讨在科学领域特别是基础研究领域如何应用大数据实现科学发现。

2017-12-04 15:12:16

郭华东:

同时,在一年以后在北京又召开了另外一个会议,针对研究地球的大数据Big Earth Date进行研究,对科学大数据提出了观点,科学大数据是大数据的一点,但是科学大数据有自身的特点,除了海量、多元、高价值之外,还有本身的一些其他的数据不具备的特性。

科学大数据有内部和外部两种特征,一种是塑造了外部的特征,大数据的内涵,大数据的价值,大数据的更新速率,大数据的获取手段的不同,大数据研究方法或者是分析方法的不同等等。

2017-12-04 15:28:26

郭华东:

同时,研究了大数据本身的特点,比如不可重复性,多维性,也有计算的复杂性等等。

经过这些研究,我们认为在科学领域如果真正地实现科学发现,应该是做科学大数据的研究,可喜的是,经过了大家一起的工作,国务院在去年发布的《促进大数据发展行动纲要》中对科学大数据提出来如何在我国比如构建科学大数据的国家重大基础设施,比如发展科学大数据的应用服务中心等等,其实发改委和其他的大数据一样利用科学大数据的发展最后解决支持经济社会发展和国家安全的重大问题。

2017-12-04 15:28:37

郭华东:

由于科学大数据如此重要,中国科学院非常重视发展,中国科学院在过去几年中积累了大量的数据,38个PB的Big Earth Data,还有生物的数据、生态数据的有20多个PB等等,特别重要的是,在进入大数据时代之后,每天每时我们运转一些航空系统、地面接触系统、天空转的卫星不断地提供数据,源源不断地每天在大量地增加着。

这一点可以看出来,中国不断发射的卫星,前几年在国际中来讲很难和别的先进的国家比,大家现在很快地我国的卫星特别是空间卫星已经成为中国排在前列的国家,质量还需要进一步的提高,不仅是我们正在运行的环境、资源、海洋、气象等卫星,而且高分数据卫星,除了遥感的卫星还有空间定位的北斗卫星等等每天大量的数据迎面走来。

2017-12-04 15:28:45

郭华东:

(PPT图示)这张图是中科院遥感所拥有的能力,全球很多地方别覆盖了,覆盖了东部中国,覆盖了全中国,覆盖了亚洲,现在正在向全球进行扩展,这些数据不仅接收中国的数据也接收全球的数据,所以数据量在不断地增长。

关于科学大数据,不仅仅是从空间获取地球的数据,还有很多其他的数据,中国科学院联合有关部委遍布在全球几百个地方,森林、湖泊、海洋、土壤、城市等等,这些数据也在扑面走来。

基于此,中国科学院启动先导专项地球大数据科学工程,我们的院长简称为CASEarth,这个工程有丰富的内涵,是先导专项,重点在科学发现、决策支持、技术创新、社会普及方面做了应该做的贡献。这是它的基本的框图,可以看到航空、航天的数据、社会经济的数据汇集成大数据和云计算平台,在五个不同的方向,比如数字“一带一路”,比如关注到的十九大强调的“美丽中国”的构建,强调的目前走向新的高地,向“三极”除了中国西藏还做南极北极,同时做深海和浅海,将这样的工作汇集成数字地球系统,这远远没有结束,中国科学院做的事情是为国家做,国家的项目包括中国科学院做的项目如何集成起来,集成大的平台,主要从以下四个方面,特别是决策支持方面向国家提供源源不断地决策支持、数据和信息。

2017-12-04 15:28:56

郭华东:

有了大数据如何实现科学发现?怎么解决?比如现在我们面临全球变化的挑战,全球变化的挑战,看看我们在南极的冰块熔化进行了模拟,模拟了之后看海平面是否上升了,再看就近的上海怎么样,美国预测到将海平面上升到0.48米的时候上海四千多万人民将受到损失,我们做了模拟,最后受损失的数量比他想象得严重一些。

进一步看,我们生活在地球上面临这样那样的挑战,(PPT图示)该图揭示了两个道理,首先是大数据本身的特点,这是从1976年到去年40年数据,每一年都进行了记录,我们做调查需要好几年的时间,用40年的数据,“秀才不出门,全知天下事”,可以把演变的情况做的清楚。

第二,把这些数据提交给当地的政府,包括一些地学家们,他们可以根据这样的图做出提供政府决策的信息出来。

2017-12-04 15:29:06

郭华东:

所以,Big Earth Data终极目标是建成国际的地球大数据中心,建成先进的地球大数据设施,发展成国际水平的地球大数据的平台,塑造一个可供决策支持的大的平台系统。

最后应用实现价值,通过大数据的读取和分析,举个例子,今天上午有一个会议叫“数据丝路”,我们发起了数字“一带一路”计划,20多个国家参加。(PPT图示)北边是经济带,南边丝绸之路,大数据可以在其中起到非常重要的作用。我们建立了一个大数据的平台,可以看到,有很多的数据,这是真正的大数据,这些大数据可以源源不断地提供给中国的决策者,也源源不断地提供给“一带一路”沿线决策者,做大布局是否合适,通过大数据平台获取之后可以得到这样的信息。

计划主要的框架如此,首先是数据获取系统产生了方方面面,中间是塑造大数据平台分成9个领域,农业、灾害、气侯、城市、水,包括高山区、海岸线等等9个领域形成不同的计划,形成战略性的报告,提供联合国和中国政府使用。

开幕式上,几位先生和领导讲到联合国可持续发展目标,做“一带一路”也好,做中国的可持续发展也好,事实上都要为联合国的“一带一路”,为联合国的可持续发展服务,利用大数据做“一带一路”的计划,事实上很多技术能力可以为“一带一路”做一些贡献,比如17个目标,160多个子目标中有8个可以在这个计划中做贡献,其中可以看到这9个领域和联合国目标的相关性。

2017-12-04 15:29:16

郭华东:

同时可以看出来,科学大数据在全球变化中起到的作用,这里生成了全球产品,关于全球陆地、海洋、大气、城市等等。2014年联合国有一个峰会,有46个国家参与竞争和竞赛,我国申报的项目是地球遥感大数据应对气侯变化脱颖而出,在46个国家比赛中有9个获奖者,成为了9个获奖项目之一。

(PPT图示)这个片子说明了什么钥匙开什么锁,我们利用科学大数据钥匙,用地球大数据的钥匙可以开启对未来地球认识的这把钥匙。

最后,做科学大数据需要进行深入的学术探讨,学术研究非常重要,期刊是比较重要的平台,我们有一个《国际数字期刊》,这是我们交流的阵地,欢迎大家共同合作投稿,发展这两个新平台,谢谢各位!

2017-12-04 15:29:27

吴建平:

各位专家、各位来宾,大家下午好!我和大家交流的题目是互联网核心技术的创新与发展。

我们知道互联网这么多年的发展,逐步正在成为网络空间一个重要的支撑技术,应该说互联网对网络空间的建设起着非常大的作用,也被人们称之为陆、海、空、天之后的第五疆域,也是人类社会重要的战略性资源。

2017-12-04 16:54:29

吴建平:

互联网是我们网络空间的基础,实际上我们也看到网络空间的词汇,新的名词是非常多的,像我们世界互联网大会得到的词非常多,而且他们都是在网络空间里面,这些词汇之间有什么关系?他们有没有结构?我觉得这是我们需要关心的问题。

从我们来看,其实这些词汇是有结构的,并不是都是平等、扁平的,一般来说我们把互联网作为他的基础。另外现在我们最热门的几个词汇,云计算、物联网、智慧城市、大数据、人工智能等等,现在还有一些新的词汇出现,这些词汇实际上通用的技术,而不是一个专用在某一个领域的。

2017-12-04 16:54:44

吴建平:

在通用的技术之上,才是我们运用在某一个行业、某一个领域或者某一个公司做的产品,所以他们决定了我们几部分的关系。这个论坛是前沿技术论坛,前沿技术论坛其实在几个方面都有他的前沿技术。

我们一般把最底层的叫做基层的前沿技术,中间这层叫做通用前沿技术,上面的叫做应用性的前沿技术。在这个里面其实基础性的前沿技术在里面占有非常重要的地位,但是在我们世界互联网大会里面越是上面的越热闹,越是上面的越火爆,没有人讨论底下的前沿技术,这也是经济驱动、热点驱动、媒体驱动的结果。

2017-12-04 16:55:00

吴建平:

今天我恰恰是想谈一谈底下的基础性的前沿技术,我们知道互联网如果网络空间重要的基础,其实互联网不是独立存在的,互联网的目的是把计算系统,在计算系统上运行的软件系统连接在一块,形成我们整个网络空间的技术。在这样一个领域里面,我们其实从事电子信息行业,从事计算机行业、从事通信行业已经有多少年的奋斗,其实在这个前沿技术里面核心技术的掌握仍然处于非常薄弱的阶段,我们国家也投了很多钱,很多前辈工作了很多年,但是没有太大的进展。像计算系统,我们所有的计算系统,包括我们的超大型的计算机,我们拥有全世界最大的系统,还有小的系统,我们的手机,甚至传感器,这些系统实际上他们最核心的芯片,不是一般的芯片,最核心芯片的CPU,大家都知道CPU,CPU我们中国掌握了多少?有多少这些设备是用中国CPU?我觉得是非常少的。

2017-12-04 16:55:09

吴建平:

第二、在这些计算机操作系统,软件是非常多的软件,但是最核心的是操作系统,我们经常说软件发生故障,实际上最怕、最担心的是操作系统发生故障,我们用的是哪一些操作系统呢?其实也是我们自主开发或者了解很深的,我们中国人做贡献是非常有限的,这是两个最核心的技术。

2017-12-04 16:55:18

吴建平:

另外一个我们说到互联网,互联网用的很普遍,中国应该说是互联网用的很大的国家,在这个里面互联网的核心技术是什么?这是我们要回答的问题。因为互联网的核心技术其实关系到互联网目前能够支撑网络空间的所有他存在的问题,这些问题要不解决,你就不可能以后长远的支撑网络空间。实际上互联网面临的技术挑战是非常大的,像他的可扩展性,互联网原来没有想到这么大,现在越来越大,我们所有今天谈论的人、物,所有的很多东西都要连到互联网上去,他就越来越大。这个大不光是空间大,而且上面的算法、工程都有很大的挑战。

另外网络安全问题,这个大家都知道整天出安全事故,其实互联网早期的设计并没有想到今天的环境,在安全上有很多设计是不尽人意的,所以在设计上有很大的缺陷。这些缺陷如果不改进,我们就不可能有一个安全的互联网。

2017-12-04 16:55:27

吴建平:

除此之外,我们永远愿意计算机、互联网越来越快,越来越便宜,甚至实时性,我们很多领域的互联网希望要求他比较实时,在一定的时间一定要反应。另外是移动性,我们说的移动互联网现在谈的3G到5G连到互联网上去,其实他跟互联网不是一件事,当然我们还有wifi的互联网,这两条技术路线其实完全不同。我们在移动性上可能更多的人到wifi的地方一定把3G、4G掐掉,为什么呢?因为它太贵,因为它的速度不够,wifi是最便宜的,我们为什么不用wifi的核心技术呢?现在谈5G谈的很多,但是wifi的核心技术为什么不能支持5G的功能呢?他有各自的优势,我觉得这里面的核心技术都是要解决的,所以这些解决了恰恰是核心互联网要解决的问题。

2017-12-04 16:55:40

吴建平:

他们解决这些问题,在互联网什么地方解决?这是我们比较关心的,互联网核心在什么位置?这是最重要的。我们看实际上不同的人肯定有不同的答案。实际上我们直接给出答案,我们就不要猜了,互联网的体系结构是互联网核心技术,是讲的是物联网各部分的组成相互关系,其中在互联网的层次结构里面,最核心的实际上是网络层和传输层,特别是网络层,他是连接所有网络的核心所在。网络层之所以存在把复杂的互联网分成两个抽象,层次抽象是我们教科书里面讲的最多的,实际上这里面的网络层是最关键的。

2017-12-04 16:55:51

吴建平:

网络层有三个最重要的要素,我们看到这里面跟关键技术有什么关系?一个是他的传输格式,互联网的传输实际上统一的传输格式传输的,如果有不同的传输一定在不同的空间,如果你经过转换速度越来越慢,效率越来越低,我们希望一个空间存在。IPV4是早期的传输格式的定义,由于早期的传输格式不能满足未来的发展要求,所以在二十几年前已经设计了新的格式,就是IPV6,怎么用这个传输格式是互联网结构里面要解决的问题。

在这个基础之上,我们就要解决怎么把这个统一的传输格式从一个点送到另外一个点上,经过很多节点,中间的历史上有很长的斗争,我们不详细解了,有连接、无连接两种技术,现在互联网用的是无连接技术路线,这个技术路线其实决定了现在互联网的传输是高效的,比以前更高效的传输。

2017-12-04 17:01:56

吴建平:

有了这两个要素之后,是不是互联网正常工作了?其实还不然,正常工作还要靠路由控制,从路由控制在转换方式的情况下,根据你要去的地方,根据你去的地方走的路径的各种各样的要求来进行路由控制,这个路由控制是非常复杂的算法,其实我们解决网络的五个挑战,解决了地方就在路由控制,路由控制是互联网最核心的技术。

路由控制是非常难的,为什么呢?他是要满足在传统格式和传输格式相对稳定的情况下,要应对互联网的发展和应用发展以及通信发展的需求来打造全网最优,他要求最优化的网络,几个挑战同时最优,我们不可能互联网只为这个做,那个互联网只为那个做,专用互联网什么都要有一个平衡,你不能追求极端,这是互联网最难的,所以达到全网最优的问题是非常难的。

2017-12-04 17:03:16

吴建平:

在这个情况下,其实体系结构在路上有很多的特点。

第一、因为互联网从小到大不断发展起来的,所以他的创新、路由算法的进步是从小到大,一点一点出来的,而不是像我们的3G、4G一代一代研制出来之后推广应用,再研制一代再推广应用,不是这样的。现在的互联网应用是80年代的IPV4,到现在一直在用。从90年代初期设计了IPV6协议,到现在才开始大规模切换,所以早期的解决都是在IPV4上,到现在以后我们核心技术的挑战解决应该在IPV6上面,但是在中间2005年到2015年十年当中,国际上也有一些研究路线,认为互联网这么复杂是不是另外想一条办法重新解决互联网的重大挑战问题?但是经过十几年的探索,还没有找到一条新的路子,互联网这些最基本的机理还是适合目前发展的最佳路径。

在这个情况下,实际上你可以看到技术的发展,像转发格式4和6这两个没有太大的区别。转换方式也是在1983年主要诞生的时候确定下来的,到90年代初期这个技术已经基本结束。90年代以后没有再进行有连接、无连接。

2017-12-04 17:03:26

吴建平:

实际上路由控制的技术是层出不穷的,很多技术都是在这一块,现在最时髦的其实是解决控制的问题,传输格式没有变,传统转换方式没有变,给特殊的用户以特殊的路径选择优先路径。

在这个情况下,我们互联网之父,去年在清华大学有一个讲演,他讲到互联网体系结构的强大的生命力,讲到当时设计互联网的时候有这么几个理念,第一个理念他不会为特殊应用设计的网络,只为传输通用的用户,具体什么的他不管。

第二、他可以运用到任何通用上,这是互联网的基因,现在为什么这么多的应用都可以互联网运行,就是因为他这两个基因,这是非常重要的。

第三、他对互联网的创新应该在根源上,而不在网络中间,所以现在我们在网络中间想创新、想推翻重来的想法都是要谨慎的,不能随便做这个事。他不会为增加任何新的应用和服务而改变网络,这是他的理念,网络是要稳固的。

2017-12-04 17:03:36

吴建平:

另外,他认为应该有足够的可扩展性,恰恰是这一点上的互联网没有做的很好,IPV4没有想这么大,确实在这点上他必须推翻他的格式重来一套,所以这是历史上的教训。还有一个他要承认不会为新的协议、为新的事情还是可以开放的,互联网上的东西都是可以包容的,所以这是最重要的。

由于时间关系,我们简短讲后面的,关于互联网真正核心技术其实唯一的是IETF,任何其他的组织其实对互联网的核心技术不是起主要作用的。IETF的宗旨保证互联网的平稳发展,他的理事会就叫做IAB,他的很多领域都是为体系结构的核心技术服务的,目前8000多个互联网的标准里面,实际上我们中国人只占100不到,所以在互联网的体系结构上面核心技术上我们只是一个初学者,所以我们差别是非常大,应该引起大家的充分重视。

2017-12-04 17:03:46

吴建平:

近些年来,其实IPV6下一代互联网的发展达到一个非常高速的,在这个中间实际上IAB在去年年底也发布了重要的声明,从去年11月份开始新的协议标准不要求你必须支持IPV4了,只要求你支持IPV6,所以给我们很大的信号,IPV4被互联网放弃,IPV6才是以后的唯一的标准。

中国在前十名有一个非常重要的大的工程实现IPV6下一代互联网的创新实践,其实也取得了很好的效果,由于时间关系,我就快速的跳过去了。这是当初的成绩,也有很多创新的实践,也有很多的技术,应该说通过这个创新实践增强了我们在互联网上做贡献的自信心。

2017-12-04 17:03:55

吴建平:

在这个里面,我们应该说IPV6下一代互联网其实给核心技术创新带来了新的机会,这是一个非常重要的结论。这是我们中国在这几年,100个标准里面怎么慢慢实现的十年之内。

还有一些新的规划中国在那个以后也做出来了,每一年国家都有关于下一代互联网IPV6的布局,一直到去年都有了,可惜动作非常慢,尤其是这几年动作非常慢,我们有很多的思考,其实有一些经验教训也是需要吸取的,由于时间关系,我就不再详细说了。

还好我们中国在世界乌镇大会之前,公布了推进互联网协议第六版规模部署行动计划,我觉得这个促进其实是非常重大的重要的决策,全文都在网上有公布,我们大家可以去学习,现在正在学习过程当中。

2017-12-04 17:04:05

吴建平:

最后我以几句话总结我的发言,第一、互联网是网络空间的最重要的基础设施,互联网体系结构是互联网核心技术。

IPV6下一代互联网应该为解决互联网体系结构技术挑战提供了新的平台,这是互联网核心技术所在地。尤其我们最重要的安全问题,实际上国家老是说安全问题是最重要的“命门”,实际上互联网核心技术才能解决这个安全问题“命门”,现在目前做很多安全技术的公司,基于现在的互联网解决安全问题,实际上治病,我们体制结构不变,实际上这只是一个方面,我们更多的应该花大力气设计新的安全的互联网,在解决这几个挑战的情况下设计出安全的互联网,而不只是打补丁,应该增强体制,建设更加安全的互联网。大规模发展IPV6下一代互联网,给互联网核心技术创新带来历史性和挑战,中国不仅受益于互联网,我们更应该贡献互联网,更应该在互联网的痕迹上进行创新,这就是我的结论,谢谢大家。

2017-12-04 17:04:14

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