近日,中國工程院信息與電子工程學部、中國信息與電子工程科技發(fā)展戰(zhàn)略研究中心在北京發(fā)布“電子信息工程科技發(fā)展十三大挑戰(zhàn)(2022)”,結(jié)提煉出中國電子信息工程科技當前的發(fā)展趨勢和面臨的重大挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括:信息領(lǐng)域的自主可控,實現(xiàn)超高速、高性能、低功耗、多功能、高密度光電子器件,研發(fā)出基于新一代信息技術(shù)的智能化管控系統(tǒng)和智能化工業(yè)軟件,研發(fā)軟件定義、軟硬協(xié)同、場景驅(qū)動、應用感知、智能賦能的基礎(chǔ)軟件等。
眾所周知, 電子信息工程技術(shù)主要研究電子信息工程系統(tǒng)集成、電子信息工程產(chǎn)品開發(fā)等方面基本知識和技能,進行電子產(chǎn)品的設計、開發(fā)、調(diào)試、維護、管理等。例如:手機數(shù)字信號的處理,淘寶等應用的信息大數(shù)據(jù)系統(tǒng)集成,運用C語言等進行電子編程等。尤其與在當前社會普遍熱議的“芯片”、“半導體”等話題息息相關(guān)。
當下正處在數(shù)字經(jīng)濟時代,在科學技術(shù)不斷發(fā)展以及信息高速融合的情況下,電子信息工程技術(shù)在我國的到了極其快速的發(fā)展。電子信息工程作為集電子、通訊、信息技術(shù)為一體的專業(yè)在現(xiàn)代化信息產(chǎn)業(yè)中占有重要地位。
具體來看,中國電子信息工程科技發(fā)展十三大挑戰(zhàn)(2022)包括:
1.信息領(lǐng)域
在雙循環(huán)戰(zhàn)略下,如何快速有效組織國內(nèi)外優(yōu)勢科技力量,構(gòu)建新型體制機制,攻克系列關(guān)鍵核心技術(shù),補短板,加長板,建立與新時代大國競爭力和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展相適應的信息體系,確保國家在信息領(lǐng)域自主可控、安全可靠是該領(lǐng)域當前面臨的重要挑戰(zhàn)。
2.微電子光電子
新器件、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝、新封裝等技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新推進產(chǎn)業(yè)化,是應對微電子領(lǐng)域挑戰(zhàn)的重要技術(shù)途徑。實現(xiàn)超高速、高性能、低功耗、多功能、高密度光電子器件是信息光電子領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn),發(fā)展光子集成、光電集成和光電融合等技術(shù)是應對信息光電子領(lǐng)域挑戰(zhàn)的重要技術(shù)途徑。
3.光學工程
如何實現(xiàn)光學工程高質(zhì)量的信息化、網(wǎng)絡化、自動化、芯片化、數(shù)字化、智能化,提高復雜環(huán)境下的動態(tài)感知和處理能力是該領(lǐng)域當前面臨的重要挑戰(zhàn)。
4.測量計量與儀器
支撐數(shù)字化制造、數(shù)字化醫(yī)療、智慧城市建設等領(lǐng)域發(fā)展的數(shù)字化測量、網(wǎng)絡化測量、精密儀器和傳感器等共性核心技術(shù)突破是該領(lǐng)域當前面臨的重要挑戰(zhàn)。
5.網(wǎng)絡與通信
隨著5G移動信息網(wǎng)絡的加速構(gòu)建,5G網(wǎng)絡與各行業(yè)應用的垂直整合面臨較大挑戰(zhàn)。6G研發(fā)加速布局。互聯(lián)網(wǎng)作為支撐未來十年全球信息傳輸基礎(chǔ)設施的主導體系架構(gòu),面臨萬物互聯(lián)、萬事互聯(lián)時代toB、toM、toX、高速核心器件等多樣化需求帶來的前所未有挑戰(zhàn)。在網(wǎng)絡流量的爆發(fā)式增長、陸海空天全覆蓋和“雙碳”背景下,網(wǎng)絡需滿足巨容量、大連接、廣覆蓋、高可靠、綠色節(jié)能、低成本等需求,彈性智能網(wǎng)絡架構(gòu)、服務質(zhì)量、用戶體驗、網(wǎng)絡安全性和可靠性等是該領(lǐng)域當前面臨的重要挑戰(zhàn)。
6.網(wǎng)絡安全
在網(wǎng)絡系統(tǒng)的缺陷管控與縱深防御中,如何應對海量存量威脅治理及其有效防護不足、網(wǎng)絡安全邊界的削弱,如何構(gòu)建威脅畫像、威脅情報運營機制及安全知識體系;在運行任務的威脅管控與時機防御中,如何應對動態(tài)環(huán)境下“未知的未知”攻擊,如何構(gòu)建威脅感知的時機防御形態(tài),如何打造計算和防護融合新模式、形成運行和防御并行雙結(jié)構(gòu);如何實施風險管理與量化評估手段以支撐網(wǎng)絡安全保險;如何破解數(shù)據(jù)安全和隱私保護與數(shù)據(jù)流動和開發(fā)利用相悖等難題,都是該領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)。
7.水聲工程
以實時化信息獲取傳輸與大數(shù)據(jù)處理為手段,掌握與復雜多變海洋環(huán)境規(guī)律耦合的水下目標聲學信息,實現(xiàn)海洋水下信息自主掌控是該領(lǐng)域當前面臨的重要挑戰(zhàn)。
8.電磁場與電磁環(huán)境效應
促進電磁場與電磁環(huán)境效應學科建設,開展電磁場基礎(chǔ)問題研究,加強電磁環(huán)境主動感知、智能電磁防護、電磁防護仿生、高性能電磁綜合仿真計算等自主原創(chuàng)性技術(shù)攻關(guān),提升智能化裝備電磁防護能力是該領(lǐng)域當前面臨的重要挑戰(zhàn)。
9.控制
將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化與信息化技術(shù)與制造業(yè)深度融合,研發(fā)出基于新一代信息技術(shù)的智能化管控系統(tǒng)和智能化工業(yè)軟件,是該領(lǐng)域當前面臨的重要挑戰(zhàn)。
10.認知
在邊緣計算設備、可穿戴設備、高速設備等高速低功耗場景應用需求迫切,打破馮諾依曼計算架構(gòu),研制感存算一體、大帶寬的新型智能計算器件與系統(tǒng),是突破當前算力與能效核心瓶頸的重要挑戰(zhàn)。
11.計算機系統(tǒng)與軟件
需開展多元計算架構(gòu)形態(tài)研究,深耕量子、類腦、光子等前沿技術(shù),將計算、存儲、網(wǎng)絡深度融合,在微體系結(jié)構(gòu)、微納結(jié)構(gòu)、新材料新工藝新器件等方面持續(xù)創(chuàng)新,研發(fā)軟件定義、軟硬協(xié)同、場景驅(qū)動、應用感知、智能賦能的基礎(chǔ)軟件,這些都是該領(lǐng)域當前面臨的重要挑戰(zhàn)。
12.計算機應用
技術(shù)發(fā)展如何與經(jīng)濟社會復雜場景應用相融合是該領(lǐng)域當前面臨的重要挑戰(zhàn)。
13.應對重大突發(fā)事件
建立重大突發(fā)事件大數(shù)據(jù)綜合平臺,形成預警能力和快速反應能力,把災害損失降到最小,是應對重大突發(fā)事件、提升國家綜合治理能力的重要挑戰(zhàn)。
