当前位置:  > 文章中心 > 纵论天下 > 学者观点

翟冬青:我国计算机科学领域长期未能出现颠覆性自主创新的根本原因

2022-05-17 15:52:09  来源: 红色文化网   作者:翟冬青
点击:    评论: (查看) 字体: / /

  我国的“计算机科学”领域至今仍然跟随、局限于欧美的技术体系,在“碎片化学术”中持续发展三十年,难有系统性的全面破局,今天出现多个分支领域受制于人,以及网信安全领域的泄漏多发,其根本原因分析如下:

  一、“863计划”出现信息技术战略的决策原理谬误,错误切分计算机和自动化,导致了我国信息技术科研的“碎片化学术”。

  诞生于英国阿兰.图灵和美国诺伯特·维纳的“自动机科学”理论,在我国“863计划”的规划内容中被切分为“两门科学”——计算机和自动化,其错谬至今难以得到纠正,并且长期被“两类学科”的带头科学家群体所强化。美国科学院李凯院士在公开媒体上直言过中国“863计划”的失败之处(本人认为“863计划”在信息技术科学以外的领域,多有成功,失败限于信息技术科学领域)。而出现了错分的“计算机和自动化两个学科”后,完整的“自动机科学”在我国就出现了不断裂变的“碎片化学术”发展,进而出现了一个又一个“学术山头”——计算机、自动化、软件、网络、人工智能等,在有的“山头”内部甚至强调后辈学者干这个科研的不能去干那个,限制学者“跨界”发展。

  ⼆、“计算机=硬件+软件”的不良割裂问题

  我国的“计算机科学原理”被欧美“资本市场型技术理念”长期所误导,完整的“自动机科学”在中国被划分为“硬件+软件”的错误理论认知,硬件以CPU芯片的“摩尔定律”为核心单独发展,软件以美国操作系统Windows/Linux平台上的应用软件为核心发展,导致长达几十年我国忽略操作系统的自主技术研发。而“计算机=硬件+软件”的不良割裂认知,还导致我国在“计算机科学原理”的学术科研上难以出现世界顶级的引领性创新,发展的仅是一种非系统性“碎片化学术”。已故王选院士曾说,“软硬件一体化是一辈子在科研上受益无穷的事情”。

  三、“软件学科”的不完整性问题

  在“计算机=硬件+软件”的不良割裂认知里,中国“计算机科学”原理就衍生出一个不完整的“软件科学”分支。而没有“硬件设备融合的软件”技术发展,进而导致我国长期被捆绑在美国以Win-Tel体系为主的信息技术架构上,以及束缚在Linux开源软件和TCP/IP网络上,未能基于“自动机科学”建立中国全面自主的信息技术可信体系。同时国内学术界普遍对操作系统缺乏系统认知,而做出了“操作系统软件”的不完整认识,导致国产操作系统内核(OSKernel)的技术匮乏。

  四、网络技术的空白问题

  我国长期流传的不完整的“计算机科学原理”,是一种“没有自动机系统的硬件+软件”的狭隘技术理论,导致自主网络技术的设计、创新和发展无以适从,被迫长期以美国国防部网络协议TCP/IP为核心发展,因而出现了大量的网络技术空白。

  五、缺少UNIX技术的关键萌芽

  以往代表国内最高技术成就的“107机—109机”等几台“国机”,其技术未能在网络方向上发展,在研发和应用过程中未能诞生“中国的UNIX技术”。并且从八十年代后期开始,我国信息技术领域出现了国产自主技术的研究中断,这个技术断代严重制约了中国的操作系统和网络技术的诞生。我国学术界对大型机和PC机之间的技术同源性,认识不清,不能吃透,没有理解到具备“网络能力的UNIX技术”对于我国数字化信息技术发展具有决定性意义,忽略其对于互联网技术的诞生具有决定性价值。

  六、科技术语体系落后问题

  我国的“计算机科学原理”一批关键术语在科学进步过程中,未能与时俱进地得到纠正和提升内涵,继续保持陈旧理念下的科技术语文词体系。国内长期所使用的“计算机、单片机、嵌入式、软件、硬件”等术语都有科学原理上的一定误差,对于整个中国数字信息技术行业的学术科研起了迟滞作用。台湾科学家范光陵先生长期主张的采用“电脑”术语代替“计算机”,以及台湾汉语定义的“硬体、软体”与大陆汉语的“硬件、软件”相比,其科学表述的精准程度都要比大陆术语高很多。

  七、人工智能概念有误问题

  从“图灵机”、“冯诺伊曼机”等诞生之日起,就是“人工智能”的技术萌芽出现于世,欧美在“图灵机”研究中做出了具有共识的“图灵测试”的学术定义。中国其后搞的“智能计算机”在科学原理阐述上,与欧美学界却有根本性差距——去寻找超越图灵机的“人工智能”,因而在九十年代与日本的“第五代超级计算机”项目同时失败。因此,由于未能吃透“图灵机”,今天国内尚没有完整而独立的人工智能技术科学创新,而美国IBM、谷歌、苹果等公司都有了卓越的引领性创新。

  如何改变我国学术科研界在“计算机科学”领域的普遍认识误区呢?

  这是一个长期的工作,需要从如下几个方面逐渐进行:

  一、在科学原理的表述上统一国内的“两个学科”——计算机和自动化,在学科术语体系上进行合并,推动“两个学科”的学者团体之间打破学术壁垒,跨界发展。

  二、全面修订“计算机科学”原理表述,在学术科研里消除“硬件和软件”的错分,以及相关的学术分歧(“硬件和软件”可以降级为市场化的应用设备俗语)。

  三、全面修订“计算机科学”原理表述,提升“操作系统软件”的科学定义,与网络技术原理进行合并,确定“操作系统”的系统科学升级定义。笔者认为,“操作系统”应包括应用系统支撑软件(原OS)、标签技术、网络协议、编译编程工具、CPU指令集等众多缺一不可的技术要素构成。

  四、全面修订“计算机科学”原理表述,基于升级的“操作系统”(非软件)定义来发展中国自主的网络技术体系,对几十年来我国未经历“类UNIX操作系统”阶段的空白进行“回头补课”,结合网络标签技术原理建立我国自主定义的国内网络。

  五、继续对“图灵机”的技术科学原理进行完整性消化、吃透,需要普遍性提升学术界对“λ演算(英语:lambda calculus,λ-calculus)、不停机、图灵测试、可计算性”等基础定义的深入理解,吃透“人工智能”和“智能”的真正起源都来自图灵机原理,⼴泛纠正国内的“人工智能”学术概念偏差。

龙芯自主设计的3A5000和3C5000芯片致敬抗美援朝70周年和建党100周年

  最后,以本文的科研视野来看,当前中国数字技术的颠覆性创新就是华为5G通信和龙芯CPU附属的龙芯LoongArch指令集。

2022年5月10日撰写完稿于深圳福田

  (作者是国家工信部信息司、规划司入库评委。中国科学院计算所高级工程师。)

官方微信

「 支持红色网站!」

红歌会网 SZHGH.COM

感谢您的支持与鼓励!
您的打赏将用于红歌会网日常运行与维护。
帮助我们办好网站,宣传红色文化。
传播正能量,促进公平正义!

相关文章