PDF《Information》

21 世纪所面临的巨大挑战之一.信息科学的发 展为节约能源提供了有效途径,在减少能源消耗过程中起着越来 越重要的作用.而信息科学本身消耗的能源在人类活动中所占比 例越来越大.例如,运行一台超级计算机要消耗兆瓦级的电力能 源, 未来信息科学的发展, 必然会遇到能源消耗的瓶颈, 发展新能 源支撑的下一代信息科学是必由之路. 目前环境保护和全球变暖已成为国际性的政治、 社会、 经济与 技术问题, 对人类社会的可持续发展具有重要影响, 受到全世界的 密切关注.在信息系统的生产、 使用、 过程中排放的温室气体, 也是 促使全球变暖的重要因素之一.因此, 研究绿色计算技术, 降低计 算所需的能量, 并以计算技术为依托, 降低工业、 农业和其他服务 业的温室气体排放, 也具有重要的社会与经济意义. 新能源支撑新学科 至2020 年, 数亿中国用户将在人类社会 (人) 、 计算空间 (机) 、 物理世界 (物) 融合而成的三元世界中工作生活.人类必须深刻地 刻画人、 社会、 自然三者互动的规律, 自我调节, 以实现人、 机、 物三 者的和谐. 因此, 对相应的算法设计与求解、 复杂网络计算、 模型理 论与方法、 问题刻画与描述关键工程技术等提出了变革性的要求. 需要科学地刻画人 - 机-物三元世界的信息转换过程和交互的 机制与原理, 总结出多尺度的网络化计算模型, 可能需要突破图灵机 计算模型的集中式假设、 确定其实假设、 机械执行假设、 精确结果假设 等基本公理, 在难以做实验的情况下从观察中提取规律, 归纳出准确 度高的定性和定量度量指标体系, 设计能够检验模型与规律假设的基 准负载. 最后, 群智计算也许是人类自身演变与进化的重要推动力, 在 人类思维能力与计算思维能力日渐激烈的对抗中,有必要研究人 类思维模式、 方法、 工作机制与原理及其未来的发展方向.这里有 两个选择: 人向机器靠拢、 机器向人靠拢.也许科学家能够发现两 者之间的某个最佳平衡点, 最终通过基因技术, 人类也许能够更快 的促进自身大脑的演进. 计算机和人比智慧 材料科学相辅相成 从人类信息交流和通信的演化进程可以清楚地体会信息 技术的不断发.现代信息技术具有强大的社会功能, 已经成为

21 世纪推动社会生产力发展和经济增长的重要因素.我国的 信息技术在转型变革期间,需要从传统的信息技术研究与管 理组织格局中孕育出新的增长点和创新机制,需要规划学科 内部各个分支的融合及与其他学科的交叉发展. 随着信息技术已经从吉比特 (Gbit) 迈入太比特 (Tbit) 时代, 对信息获取、 传输、 处理和应用的性能要求越来越高;

同时, 信息产业自身的高速发展也为社会创造了巨大的财富, 促 进了相关学科的发展, 未来将以研制高性能的信息技术材料、 器件及新的信息处理模式作为学科的重要目标. 信息技术在改变社会的产业结构和生产的同时,也对人 类的思想观念、思维方式和生活方式产生着重大而深远的影 响.未来信息技术的长期发展和基础创新应该关注整个人类 社会的发展需求.美国国会在

2008 年财政研发预算中大幅提 升了对可再生能源、 能效和核能研究的支持, 在基础研究方面 则侧重生命科学和纳米技术的支出,对环境和气候变化的关 注上升, 对航天和海洋的研究依然强劲.信息技术如果不关注 世界能源、 气候等大事, 将失去战略地位;