本文目录一览:
- 1、信息技术现状和发展趋势
- 2、当今电子信息技术的现状及发展趋势
- 3、我国信息技术产业发展的现状
- 4、信息技术的社会积极和消极影响有哪些?
- 5、信息技术对人类社会发展有什么影响?
- 6、信息技术发展现状
信息技术现状和发展趋势
进入21世纪以来,学科交叉融合加速,新兴学科不断涌现,前沿领域不断延伸。以机器人、大数据、3D打印为代表的新一轮信息技术革命已成为全球关注重点。新一代信息技术创新异常活跃,技术融合步伐不断加快,催生出一系列新产品、新应用和新模式,极大推动了新兴产业的发展壮大,进而加快了产业结构调整,促进了产业转型升级,改变了传统经济发展方式。
一、机器人
大数据、物联网、人工智能等信息技术的融合发展使机器人技术日趋成熟,成本不断降低,性能不断提升。“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点,并对全球制造业、服务业格局产生重大影响。
1、工业机器人应用或将加速财富聚集。日益上升的人力成本已逐渐超过使用机器人的成本,越来越多的企业选择机器人来部分替代工人。工业机器人已从汽车制造领域向机械、建材、物流、航空、航天、船舶制造等领域渗透。
工业机器人的广泛应用提高了企业生产效率,促进了社会生产力的发展,但也减少了大量劳动力密集型就业岗位,致使众多低技能工人面临更低收入或者失业困局。由机器人技术带来的劳动力成本降低和生产效率提高将使财富加速向少数人手中聚集。
2、服务机器人将释放知识型工作者创造潜力。当前,服务机器人智能化程度越来越高,并开始从劳动力密集型行业向知识型行业渗透。例如:WellPoint公司和IBM公司联合推出的“临床肿瘤学顾问”机器人能将病人电子病历数据与相关数据库进行对比和分析,为医生临床治疗提出宝贵建议。类似服务机器人应用的例子还有很多,服务机器人的广泛应用能将知识型工作者从重复性、规律性强的工作中解放出来,让知识型工作者集中精力从事复杂性和创造性更强的工作,进一步释放知识型工作者的创造潜力。
二、数字企业
数字企业就是将现代计算机网络、数据库和电子商务等技术与企业模式融合在一起的高度数字化的企业。数字企业在数字化驱动的生态系统里将产生更多吸引消费者、员工以及合作伙伴的新机会。
1、“众包”助推数字企业构建新产业生态体系。“众包”是一种基于互联网的新型生产组织方式。通过“众包”,数字企业可超越自身限制,在短时间内聚集大量专业人才对相关任务进行研究分析。当前,准确把握消费者消费需求动向是实现消费创新的前提条件。采用“众包”方式的数字企业可以广泛听取消费群体意见,快速获取消费需求变化,发现创意消费模式,实现消费创新。此外,现代企业中专业研发人员成本越来越高,而“众包”采用结果导向型付费方式,出结果才付费,费用少甚至不付费。因此以“众包”方式把一些研发任务发布出去,既能利用全球高端专业人才获取优秀解决方案,又能降低企业运营成本。“众包”方式的应用将推动数字企业构建新型产业生态体系。
2、数字企业或将激起经济模式创新
数字企业智能化程度越来越高,其对劳动力需求大量减少。例如影像服务行业中的同一项服务,柯达公司过去要雇用13000人才能完成,而现在Instagram公司仅需13人就能完成。为了解决这种问题,一些成熟的经济体需要通过经济模式创新来增加就业,安置剩余劳动力,维持社会稳定。
三、3D打印
3D打印已涵盖医疗、教育、玩具、汽车、航天航空、日常消费品、建筑设计等领域。与传统制造技术相比,3D打印拥有独特优势:打印过程可在办公室、商店甚至家里完成,无需建立工厂和生产线;能减少废弃副产品的产生,大幅减少材料浪费。3D打印将彻底改变传统制造方式,为制造行业带来革命性的变化。同时也应看到,3D打印还存在一些有待解决的问题。
1、3D打印将改变既有知识产权格局
当前,3D扫描及打印技术日益成熟,3D扫描仪和打印机价格不断下降。3D打印能直接从计算机图形数据中生成任何形状零件并进行打印,无需机械加工和任何模具。因此3D打印能制造一些加工难度非常大的特殊结构物品。但这也为快速、高效、廉价地仿造已有产品提供了便利条件,从而引起知识产权争端,甚至给一些机构造成知识产权损失。高德纳公司预测,到2018年,3D打印或将导致全球每年至少1000亿美元的知识产权损失。3D打印将改变全球既有知识产权格局。
2、生物打印引发伦理道德激辩
3D打印技术的快速发展使生物打印成为现实。2013年,美国科学家通过3D打印为一名婴儿患者制造了可吸收气管支架。同年,中国科学家自主研发出一台支持活细胞打印的3D打印机,其打印细胞存活率高达90%。目前,科研人员已能将人类细胞、动物细胞、无机材料、水凝胶和生物医用高分子材料混合后作为生物墨装入独立的墨盒,使用新型的温控单元和优化后的热敏喷墨打印机打印。通过这项技术构建的多细胞组织能够生长为具有某一完整功能的器官。然而,目前尚无法评估生物打印器官对植入个体乃至人类进化造成的影响。未来,生物打印将引发一场关乎伦理、道德、政治和宗教的激辩。
当今电子信息技术的现状及发展趋势
产业规模平稳增长
近年来,我国电子信息制造业规模呈平稳增长的态势。2014-2018年,我国电子信息制造业主营业务收入逐年增加,据工信部统计数据显示,2018年,我国电子信息制造业主营业务收入为14.20亿元,较2017年增长9.0%。
广东省是电子制造业最发达的地区
泛珠三角区域包括福建、江西、湖南、广东、广西、海南、四川、贵州、云南9省区和香港、澳门特别行政区。拥有全国约1/5的国土面积、1/3的人口和1/3以上的经济总量,在我国的经济发展中有着举足轻重的地位,其生态经济发展水平将直接影响我国生态经济发展进程。
近年来,我国珠三角地区电子信息制造业规模增长速度较快、产品出口比重较高,电子信息制造业相对较为发达。据工信部2018年12月发布的《中国电子信息产业统计年鉴2017》统计数据显示,2017年,广东省电子信息制造业发展指数为78.64分,位居全国第一。
5G助力电子信息制造业新发展
近年来,人们对网络的需求快速增长,互联网流量快速增长,成为拉动信息基建的关键因素,电子信息制造业的需求逐渐增长。分类别来看,据工信部统计数据显示,2017年,我国电子信息制造业主营业务收入占比最高的为电子元器件类,占比为30.3%,其次为通信类,占比25.7%,计算机类和家电类分别占比15.0%、8.0%。
随着5G牌照的发放,2019年迎来了5G商用元年。伴随着网络基础能力的提升,通信业务也会获得新的发展,前瞻分析认为,随着5G技术的广泛应用,未来我国通信设备的需求将进一步提高,我国电子信息制造业中通信设备的比重将进一步扩大。
——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国电子信息制造业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。
我国信息技术产业发展的现状
国信息技术产业的发展现状与前景
荆林波
我国信息技术产业的发展现状与前景
我国信息技术产业的权威管理部门———信息产业部,在统计和分析时,通常采用“电子信息产业”一词,具体细分为投资类产品、消费类产品和元器件产品三个大类。出于部门隶属渊源的原因,有时人们分析时也用“电子工业”一词。如今,电子信息产业成为我国国民经济重要的支柱产业。
1.从产业地位来看,1990年到1999年,我国的电子信息工业总产值年均增长32.1%,而同期全部工业年均增长速度为14.2%,国有经济增长速度为9.7%,电子工业成为我国国民经济的支柱产业之一。
2002年底以来,我国通信运营商开始加大投资力度,进行网络增容,2003年1~2月,我国信息产业生产程控交换机同比增长6%,其中生产移动交换机同比增长40%。同时,2003年前两个月我国电子信息产业利润总额大幅度增长,完成利税总额106.3亿元,同比增长32%,实现利润75.1亿元,增速为60%。预计2003年我国电子信息产业总产值和利润的增幅将超过30%。
2.从产业规模和世界地位来看,1996年我国电子信息产业的产值为278.3亿美元,在全世界的排名为第十位,约占世界总量的2.61%。1999年我国电子信息产业规模达到667亿美元,攀升到全球第三位,占世界总量的5.6%;同期美国的电子信息产业规模为3448亿美元,占世界总量的29%;日本的电子信息产业规模为2116亿美元,占世界总量的18%。
按照30%左右的增长幅度,2003年底我国的市场总体规模将达到2.1万亿人民币的生产水平,2003年我国彩电产销量将保持在4500万台左右的生产规模,手机产量突破1.5亿部,并且向多媒体应用的彩屏手机发展,计算机的产量将达到1.5亿台,比2002年增长8.3%。
3.从出口状况来看,我国电子信息产业2001年的出口总额为650.2亿美元,同比增长18.0%,为第一大出口行业。从1997年到2001年出口年均增长24.7%。根据信息产业部提供的最新数据显示:中国电子信息产品出口额在2002年达到900亿美元,约占全国外贸出口的28%,所占份额比1997年提高了近一倍。根据预测,2003年中国电子信息产品出口仍然保持较好的势头,预计全年出口将达到1000亿美元。其中,手机、电脑、彩电、液晶显示器等成为出口的主要增长点。在2002年我国外贸出口中,彩电、DVD、组合音响等电子信息产品大幅增长,目前我国电视机、DVD、手机、显示器、程控交换机等产品的出口量已经居世界第一。如今,国际通信市场开始出现复苏迹象,企业出口订单回升。1~2月移动通信基站出口同比增长1.3倍,手机出口1239万部,同比增长在10%左右。
我国通信业连续十多年保持快速增长,并且1984年开始超前于国民经济发展。通信业发展成为增长最快、综合效益最好的行业之一。1989年到2001年,通信业务收入年均增长36%,最高年份高达50%多。通信网综合能力实现了由小容量向大容量、模拟技术向数字技术、单一业务向多样化业务的转变;通信网技术装备实现了由引进为主向国产为主的转变;通信投融资实现了由依靠政策为主向依靠市场为主的转变;通信发展模式实现了由垄断经营向市场竞争的转变;通信管理体制实现了由政企合一向政企分开、依法管理的转变。2001年全国通信投资占全社会投资的比重由1989年的1.3%提高到7.2%;通信业务的收入完成4150亿元,是1989年的40倍;全国电话的普及率由1989年的每百人0.98部提高到每百人30.22部。
在近10年间,我国固定通信运营业均以两位数的速度增长。到2002年上半年,我国固定通信的网络规模和电话用户均位居世界第一。根据信息产业部的统计,固定电话的普及率从1991年的1.29%,上升到2001年25.9%。同时,全国移动电话总数到2002年6月上升到1.76亿户,普及率达到13.8%,用户规模跃居世界第一。
与此同时,因特网发展迅速,从1994年中国正式接入互联网以来,中国的互联网发展取得了长足进步。据中国互联网络信息中心统计,截至2002年9月底,中国互联网用户数已达5435万,上网计算机已达2056万台,www网站已达81907个。
今年以来,北京已经有服务商开始提供电力网接入服务,未来会在ISP的市场上引起新一轮争夺。同时,对视频会议、网上直播、可视电话等需求的增加,客观上也刺激了相关产品和服务的提供商的发展。2003年将有6000万部手机被国内消费者购买使用,小灵通在个别地区的推出,也将成为国内移动业务的一个亮点,如何监管、如何规范以及如何保障小灵通用户的权益也将成为未来值得关注的问题。
文章出处:中国社会科学院院报
信息技术的社会积极和消极影响有哪些?
(一)、信息技术产生的积极影响
1、对社会发展的影响。
科学技术是第一生产力,如今信息技术已经成为科学技术的前沿,人类社会存在从工业社会步入信息社会。
随着信息技术的广泛应用,它已经引起了社会各个方面、各个领域的深刻变革,加快了社会生产力的发展和人们的生活质量的提高。
信息资源成为继物质、能源之后推动经济发展的新资源,知识创新形成的知识产品成为新的经济增长方式,信息产业将成为信息化社会的主要支柱产业之一。
信息技术的发展使得世界变成一个地球村,如今人们能够及时分享社会进步带来的成果,减少地域差别和经济发展造成的差异,这样不仅促进了不同国家、不同民族之间的文化交流与学习,还使文化更加开放化和大众化。
2、对科技进步的影响。
信息技术促进了新技术的变革,极大地推动了科学技术的进步。计算机技术的应用帮助人们攻克了一个又一个科学难题,使得原本用人工需要花几十年甚至上百年才能解决的复杂计算,用计算机可能几分钟就能完成;应用计算机仿真技术可以模拟现实中可能出现的各种情况,便于验证各种科学的假设。以微电子技术为核心的信息技术,带动了空间开发、新能源开发、生物工程等一批尖端技术的发展。此外,随着信息技术在基础学科中的应用及与其他学科的融合,促进了新兴学科(各计算物理、计算化学)和交叉学科(如人工智能、电子商务等)的产生和发展。
3、对人们生活与学习的影响。
信息技术的广泛应用促进了人们的工作次序和生活质量的提高,人们的工作方式、生活方式和学习方式也正发生转变。足不出户可知天下事,人不离家照样能办事。一部分人可以由原来的按时定点上班变为可以在家上班,网上看病、网上授课、网上学习、网上会议、网上购物、网上洽谈生意、网上娱乐等成为人们一种新型的生活方式。网络技术、多媒体技术在教学上的应用,使得人们的学习内容更丰富,学习方式更灵活。
(二)信息技术可能带来的一些消极影响
对信息技术可能带来的一些负面影响,我们必需有足够清醒的认识,设法消除其不得影响。
1、信息泛滥。一方面是信息急剧增长,另一方面是人们消耗大量的时间却找不到有用的信息,信息的增长速度超出了人们的承受能力,导致信息泛滥的出现。
2、信息污染。一些错误信息、虚假信息、污秽信息等混杂在各种信息淘汰中,使人们对错难分,真假难辨;从头如果不加分析,便容易上当受骗,受其毒害。
3、信息犯罪。随着信息技术应用的普及,人们对信息体系的依赖性越来越强,信息安全已成为日趋突出的问题。一些不法分子利用信息技术手段及信息系统本身的安全漏洞,进行犯罪活动,如信息窃取、信息欺诈、信息攻击和破坏等,造成了社会危害。
4、对人们身心健康可能带来的不良影响。人们如果不具备一定的信息识别能力,就容易受到一些不良信息的影响和毒害,它导致了一些行为偏差。如果过多依赖计算机网络等现代媒体,人们阅读书本、亲身实践、人际交往等方面的能力容易被弱化。网络环境中的虚拟世界,网络中的匿名化活动,给人们带来了新的伦理问题,容易使人产生双重人格,现实生活中是一种身份,在网络虚拟世界中又扮演另外一种身份。有少数同学长期沉溺于上网,以致诱发实际生活中的社交恐惧症。长期使用电脑,如果不注意自我调节,容易引起视力下降,颈椎疼痛等疾病。
信息技术对人类社会发展有什么影响?
二十世纪人类取得了一系列科学技术的辉煌成就。并形成了电子信息、生物技术、新材料技术、航天航空、原子能等高技术领域和高技术产业,其中对经济和社会影响面最广、影响力最大,影响持续时间最长的是电子信息技术。四十多年中,在微电子技术和数字技术的双轮推动下,电子信息设备一方面通过极其迅速的更新换代,使性能高速提高,体积能耗不断减小,另一方面以惊人的速度降低价格,为信息技术的广泛应用创造了良好的技术条件和经济可能性。随着二十世纪八、九十年代互联网在全世界的迅猛兴起,对经济活动和人类生活方式产生了深刻的影响。到2000年底,互联网将世界各地100多万个网络、1亿台主机和5亿用户连接起来,形成了一个覆盖全球的开发和使用信息资源的信息大通道,进入了人类社会生活的方方面面,对政治、经济、军事、科技、文化、社会等领域都产生了重大影响,从而揭开信息经济时代的序幕。\x0d\x0a\x0d\x0a一、信息技术的主要发展趋势\x0d\x0a\x0d\x0a信息技术推广应用的显著成效,促使世界各国致力于信息化,而信息化的巨大需求又驱使信息技术高速发展。当前信息技术发展的总趋势是以互联网技术的发展和应用为中心,从典型的技术驱动发展模式向技术驱动与应用驱动相结合的模式转变。\x0d\x0a\x0d\x0a微电子技术和软件技术是信息技术的核心。集成电路的集成度和运算能力、性能价格比继续按每18个月翻一番的速度呈几何级数增长,支持信息技术达到前所未有的水平。现在每个芯片上包含上亿个元件,构成了“单片上的系统”(SOC),模糊了整机与元器件的界限,极大地提高了信息设备的功能,并促使整机向轻、小、薄和低功耗方向发展。软件技术已经从以计算机为中心向以网络为中心转变。软件与集成电路设计的相互渗透使得芯片变成“固化的软件”,进一步巩固了软件的核心地位。软件技术的快速发展使得越来越多的功能通过软件来实现,“硬件软化”成为趋势,出现了“软件无线电”“软交换”等技术领域。嵌入式软件的发展使软件走出了传统的计算机领域,促使多种工业产品和民用产品的智能化。软件技术已成为推进信息化的核心技术。\x0d\x0a\x0d\x0a三网融合和宽带化是网络技术发展的大方向。电话网、有线电视网和计算机网的三网融合是指它们都在数字化的基础上在网络技术上走向一致,在业务内容上相互覆盖。电话网和电视网在技术上都要向互联网技术看齐,其基本特征是采用IP协议和分组交换技术;在业务上要从现在的话音为主或单向传输发展成交互式的多媒体数据业务为主。三网融合不能简单地理解为把三个网合成一个网,但它的确打破了原有的行业界限,将引起产业的重组与政策的调整。随着互联网上数据流量的迅猛增加,特别是多媒体信息的增加,对网络带宽的要求日益提高。增大带宽,是相当长时期内网络技术发展的主题。在广域网和城域网上,以密集波分复用技术(DWDM)为代表的全光网络技术引人注目,带动了光信息技术的发展。宽带接入网技术多种方案展开了激烈的竞争,鹿死谁手尚难见分晓。无线宽带接入技术和建立在第三代移动通信技术之上的移动互联网技术,正向信息个人化的目标前进。\x0d\x0a\x0d\x0a互联网的应用开发也是一个持续的热点。一方面电视机、手机、个人数字助理(PDA)等家用电器和个人信息设备都向网络终端设备的方向发展,形成了网络终端设备的多样性和个性化,打破了计算机上网一统天下的局面;另一方面,电子商务、电子政务、远程教育、电子媒体、网上娱乐技术日趋成熟,不断降低对使用者的专业知识要求和经济投入要求;互联网数据中心(IDC),网门服务等技术的提出和服务体系的形成,构成了对使用互联网日益完善的社会化服务体系,使信息技术日益广泛地进入社会生产、生活各个领域,从而促进了网络经济的形成。\x0d\x0a\x0d\x0a二、信息产业成为带动经济增长的引擎\x0d\x0a\x0d\x0a随着信息化在全球的快速进展,世界对信息的需求快速增长,信息产品和信息服务对于各个国家、地区、企业、单位、家庭、个人都不可缺少。信息技术已成为支撑当今经济活动和社会生活的基石。在这种情况下,信息产业成为世界各国,特别是发达国家竞相投资、重点发展的战略性产业部门。在过去的10年中,全世界信息设备制造业和服务业的增长率是相应的国民生产总值(GNP)增长率的两倍,成为带动经济增长的关键产业。其中美国经济在近10年的持续快速增长中,年均GDP增长3.6%,而电子信息产业对GDP增长的贡献为1.4个百分点。可以毫不夸张地说美国经济的持续增长得益于信息技术的支撑和信息产业的带动是不为过的。信息产业本身经过多年的高速增长,已成为全球最大的产业之一。在二十世纪九十年代中期,一些发达国家信息经济领域的增长超过了GNP的50%,美国则超过了75%,2000年全球信息产品制造业产值高达15000亿美元,成为世界经济的重要支柱产业。\x0d\x0a\x0d\x0a“九五”期间,我国的信息产业以三倍于国民经济的速度发展,主要产品销量迅速增加,结构调整初见成效,部份关键技术有所突破,产业规模已居世界第四位。2000年底信息产品制造业总产值达10000亿元,销售收入5800亿元,成为国民经济第一支柱产业。信息产业的增加值占全国GDP的4%,电子产品出口额约占全国出口总额的1/5,信息产业对国民经济的贡献率显著提高。\x0d\x0a\x0d\x0a三、信息技术推动传统产业的技术升级\x0d\x0a\x0d\x0a信息技术代表着当今先进生产力的发展方向,信息技术的广泛应用使信息的重要生产要素和战略资源的作用得以发挥,使人们能更高效地进行资源优化配置,从而推动传统产业不断升级,提高社会劳动生产率和社会运行效率。就传统的工业企业而言,信息技术在以下几个层面推动着企业升级:1、将信息技术嵌入到传统的机械、仪表产品中,促进产品”智能化”、“网络化”,是实现产品升级换代的重要方向。这项工作往往被称为“机电一体化”。2、计算机辅助设计技术、网络设计技术可显著提高企业的技术创新能力;3、利用计算机辅助制造技术或工业过程控制技术实现对产品制造过程的自动控制,可明显提高生产效率、产品质量和成品率;4、利用信息系统实现企业经营管理的科学化,统一整合调配企业人力物力和资金等资源,实现整体优化。5、利用互联网开展电子商务,进行供销链和客户关系管理,促使企业经营思想和经营方式的升级,可提高企业的市场竞争力和经济效益。以互联网为代表的信息技术也是促进农业现代化和第三产业发展的有力武器。\x0d\x0a\x0d\x0a四、劳动力结构正出现巨变\x0d\x0a\x0d\x0a随着信息资源的开发利用,人们的就业结构正从农业人口为主、工业人口为主向从事信息相关工作为主转变。以美国为例,1956年,美国的“白领”人数第一次超过“蓝领”,到1980年,美国就业比例为:农、林、渔业从业人数占总就业人数的3.38%,采矿业和建筑业占7.23%,制造业占22.09%,服务业占67.2%。这种趋势进一步发展,到1997年其农、林、渔业从业人数占总就业人数的2.63%,采矿业和建筑业占6.88%,制造业占16.08%,服务业扩大为73.34%。服务业中,除了极少部分传统服务业外,绝大多数是从事与信息处理、信息服务有关的职业。对于这种趋势,美国学者总结说:“从农民到工人再到职员,这就是美国的简史。”“我们现在大量生产信息,就像我们过去大量生产汽车一样。”\x0d\x0a\x0d\x0a五、信息技术促进人类文明的进步\x0d\x0a\x0d\x0a信息技术在全球的广泛使用,不仅深刻地影响着经济结构与经济效率,而且作为先进生产力的代表,对社会文化和精神文明产生着深刻的影响。\x0d\x0a\x0d\x0a信息技术已引起传统教育方式发生着深刻变化。计算机仿真技术、多媒体技术、虚拟现实技术和远程教育技术以及信息载体的多样性,使学习者可以克服时空障碍,更加主动地安排自己的学习时间和速度。特别是借助于互联网的远程教育,将开辟出通达全球的知识传播通道,实现不同地区的学习者、传授者之间的互相对话和交流,不仅可望大大提高教育的效率,而且给学习者提供一个宽松的内容丰富的学习环境。远程教育的发展将在传统的教育领域引发一场革命,并促使人类知识水平的普遍提高。\x0d\x0a\x0d\x0a互联网已经成为科学研究和技术开发不可缺少的工具。互联网拥有的600多个大型图书馆、400多个文献库和100万个信息源,成为科研人员可以随时进入并从中获取最新科技动态的信息宝库,大大节约查阅文献的时间和费用;互联网上信息传递的快捷性和交互性,使身处世界任何地方的研究者都可以成为研究伙伴,在网上进行实时讨论、协同研究,甚至使用网上的主机和软件资源,来完成自己的研究工作。\x0d\x0a\x0d\x0a信息网络为各种思想文化的传播,提供了更加便捷的渠道,大量的信息通过网络渗入到社会各个角落,成为当今文化传播的重要手段。电子出版以光盘、磁盘和网络出版等多种形式,打破了以往信息媒体纸介质一统天下的局面。多媒体技术的应用和交互式界面的采用为文化、艺术、科技的普及开辟了广阔前景。网络等新型信息介质、为各民族优秀文化的继承、传播,为各民族文化的交流、交融提供了崭新的可能性。网络改变着人与人之间的交往方式,改变着人们的工作方式和生活方式,也就必然会对文化的发展产生深远的影响,一种新的适应网络时代和信息经济的先进文化将逐渐形成。 (资料来源:浙江省信息产业厅)
信息技术发展现状
编者按在中国工程院第八次院士大会举行的学术报告会上,中国工程院院士和中国工程院外籍院士先后作了学术报告。围绕世界工程科技发展的前沿开展学术交流活动是中国工程院的一项重要工作。通过学术交流,可以促进我国广大科技人员迅速把握当前世界的工程科技现状及水平,推动我国工程科技的进步和发展。今天,我们选登中国工程院副院长邬贺铨的报告《中国信息技术发展的现状和创新》,同时,我们还摘登了三位新当选中国工程院外籍院士的报告:美国国家工程院院长威廉•沃尔夫的报告《21世纪国际工程面临的挑战》、英国皇家工程院院长亚历克•布鲁斯的报告《培养未来技术专家的大学课程》和日本北里大学教授大村智的报告《来自微观世界的神奇礼物———阿维菌素》。
进入新世纪,世界上创新型国家几乎都将发展信息技术作为国家战略重点。随着信息技术的迅速发展和应用的普及,信息产业已成为我国的支柱产业,其规模已居世界第二位,但产业大而不强,需尽快改变我国信息产业核心技术受控于人的局面。以建设创新型国家为目标,我国把掌握装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权作为提高国家竞争力的突破口。虽然我国信息技术的总体水平与国际先进水平仍有不少差距,但近年来我国在一些有较大影响的关键信息技术领域有了可喜的突破。本报告分别就先进集成电路芯片与光电子器件、高性能计算机与软件、下一代互联网与信息安全、第三代移动通信与无线通信、数字电视与音视频编码,信息技术在产业中应用等六方面介绍中国在这些领域取得的进展和创新。
在微电子技术方面,几十年来其发展一直遵循摩尔定律,即集成度平均每18个月翻一番,30年时间内尺寸减小1000倍,性能提高1万倍。由于CMOS(金属氧化物半导体)的技术极限被不断突破,在可预见的十多年内,摩尔定律仍将持续起作用。我国经济长时间高速发展,使中国成为全球第二大集成电路(IC)市场,但目前国内市场自给率不到25%%,尤其是在代表IC水平的计算机中央处理器(CPU)方面,国内的技术差距就更大。近年来我国微电子取得关键技术的突破,成功开发出863众志、龙芯等CPU。可喜的是以64位通用高性能CPU为代表,以龙芯(Goodson)为例,相同主频下Goodson-2的性能已经明显超过PII,Goodson-2E则相当于P4水平,但在自主产权的核心技术方面仍然落后国际先进水平几年。目前,微电子技术进入纳米尺寸和System-on-Chip时代,CPU时钟进入GHz。中国具有较强整机系统设计能力,SOC时代的到来是我国IC产业跨越发展的机遇。
我国在光电子技术方面也有所突破,在国际上独立提出并实现了优于现有其它结构性能的40Gb/sDFB+EA(带电吸收的分布反馈激光器)和SOA+EA(带电吸收的半导体光放大器)。研制出国际领先的可调谐长波长探测器,包括Si基和GaAs基垂直腔RCE(共振腔增强型)和WDM(波分复用)光纤通信系统用的OMITMiC(一镜斜置三镜腔)探测器。在全固态激光器技术方面,我国在国际上首次研制成功具有自主知识产权的深紫外六倍频全固态激光器和宽调谐全固态激光器。
计算机模型/仿真与理论研究和实验并列为分析复杂系统的三大支柱,高性能计算越来越受到重视。其技术发展呈现四大趋势,大量采用商业现货供应(COTS)技术同时发展定制技术,高性能计算机与网格计算共存,从“高性能”走向“高效能”,从高性能计算(HPC)走向高性能服务(HPS)。目前代表国际水平的是2005年IBM研制的367万亿次/秒大规模并行机“蓝色基因”。我国近年来在高端计算机的研制方面取得了较好的成绩,出现了神威、银河、曙光、深腾等知名产品。在全球超级计算机TOP500的排名中,2004年曙光4000A排名第10,中国成为继美国、日本之后第三个能制造和应用十万亿次级商用高性能计算机的国家。
随着计算机的发展,软件变得越来越复杂,如果说在1971年软件为10万行代码,2001年为700万行,软件的高可信已成为新环境下软件系统开发和运行的关键和着眼点。2002年全球软件产业为7000亿美元,中国仅占1.91%%,在中国市场的系统软件中,国外品牌占95.3%%。这一状况目前有所改变,中文处理软件保持国际领先,我们自行开发了服务器操作系统,实现了桌面Linux操作系统的基本功能,国产Office办公软件产品取得进步,但应用软件的开发和移植不足。今后电子政务的推开和开放源代码将为我国软件发展带来前所未有的机遇。
互联网从数据业务进入到承载如电话等实时业务,面对业务质量保证(QOS)和可扩展性、安全性等挑战,传统电信网也承受来自宽带业务的压力,网络技术处在换代的前夜。在最近几年,下一代互联网(NGI)和下一代网(NGN)成为网络发展的热点。中国也开展了NGI和NGN的研究和试验,其中最重要的是CNGI项目(中国下一代互联网示范工程),该项目已建成目前世界上最大规模的IPv6试验网。与国外进行的NGI试验不同,由于我国电信运营商的积极参与,CN鄄GI重视支持QOS的体系和技术的研究;在意对无线和移动业务的支持;以走向商业应用为目标关注网络和业务的可控可管。CNGI项目在国际上第一次提出鼓励开展旨在促进NGI与NGN在技术发展方向上协调的研究试验,开发支持NGI并有可能向NGN发展的网络软、硬件和应用,CNGI在探索NGI与NGN融合之路。
随着社会和经济发展及人们生活对网络的依赖越来越大,信息安全的重要性和紧迫性日益突出,密码理论、密码算法、安全协议、网络安全和信息隐藏等技术发展很快。我国专家在这些方面取得了一些创新成果。如被国际同行称之为“肖-Massey定理”的相关免疫布尔函数的频谱特征。又如环导出二元伪随机序列,揭示了密码设计一类新的非线性资源的密码学性质。我国学者提出了一种新的分析Hash函数的方法———比特跟踪方法,在国际上产生了重大影响。在国内电子政务市场,国产PKI系统已占主流。
中国有用户规模全球最大的移动通信网,目前普及率也仅是世界平均水平,还有很大的发展空间。但现有网上使用的移动通信设备和终端的关键技术基本依赖国外。第三代移动通信(3G)时代的到来给我们提供了难得的机会,由中国提议并得到国际电信联盟(ITU)和3G标准化组织3GPP通过的TD-SCDMA(时分—同步码分多址)成为国际3G三大主流标准之一,它采用时分双工(TDD)模式和有自主知识产权的智能天线技术,目前正在进行的规模应用技术试验已表明,其频谱效率优于采用频分双工(FDD)的另外两个3G标准(WCDMA和CD鄄MA2000)。
互联网和移动通信的普及应用推动了无线技术的发展,从无线局域网(WLAN)扩展到无线城域网(WMAN),而WLAN/WMAN应用的一个值得关注的问题是认证与安全。我国提出的WAPI(无线局域网鉴别和保密基础结构)标准较好地解决了这一问题,性能上优于802.11i国际标准。此外,我国提出的SCDMA技术以其优良的性能价格比领先于其他无线接入技术,成为我国农村“村通工程”的首选方式。
在新世纪,广播电视数字化兴起,有线电视、卫星电视和地面无线广播电视的数字化都发展很快,有线数字电视的另一个发展趋势是利用IP技术的IPTV,数字电视地面无线广播技术新的应用领域是手机电视。我国数字电视地面无线广播系统技术研究较早,提出了多种方案,其中采用伪随机序列(PN)的时域同步频域处理技术等构成了基础性发明专利,所实现的性能优于按照ITU已有的三项国际标准实现的系统。不仅在信道处理技术上而且在信源编码技术上我国也有可喜的创新,我国发布了AVS音视频编码标准,它的压缩效率与国际标准MPEG4/AVC相当,但复杂度低,AVS的部分技术已被吸纳进相应的国际标准。
在信息技术的应用方面,我国在CIMS(计算机集成制造系统)技术的推广获得了国际大学奖和企业奖,农业信息化示范系统及其应用获得了联合国的奖励。我国开发了“用于测量与控制系统的EPA系统结构和通信规范”,被列入国际标准,标志着我国在工业自动化的现场总线领域有了国际认可的核心技术。信息技术在产业的应用能够渗透到从设备控制、过程管理、生产制造到企业资源优化和决策支撑的各个环节,有很大的开发和应用空间,在这方面,鞍钢是一个应用信息技术改造老企业提高市场竞争力的很好的例子。
作为近代科技革命重要标志的信息技术发展方兴未艾,正在渗透到社会、经济和人们生活的方方面面,信息技术成为新一轮竞争的重要手段,信息化对我国来说也是难得的机遇,正视在信息科学和技术方面的差距,加大自主创新力度,大力发展信息产业并重视推动信息技术在产业的应用,进一步提高我国的国际竞争力。