【数字化战略】信息学院:明君贤将,所以动而胜人,成功出于众者,先知也——以“数字化”战略为牵引,全面实施“工科登峰”、“理科强基”、“文科跨越”和“生命振兴“行动

20.10.2014  12:25

从去年以来,学校就学科发展,规划了“工科登峰”、“理科强基”、“文科跨越”和“生命振兴”四大行动计划。并以“人才强校主战略“、“国际化战略”和“数字化战略”三大战略引导实施四大行动计划。实际上,“三大战略”和“四大行动计划”在很长一段时间里,将是我校改革与发展的最高纲领。以2013年12月16日召开的“人才强校主战略”千人大会和2014年5月16日召开的“国际化战略”推进大会为标志,实施“四大行动纲领”的主观(人才)和客观(国际化)环境已经呈现,而”四大行动纲领”实施的牵引,则是第三大战略:数字化战略。

数字化”并不陌生,由来已有半个世纪之久。然而我们现在所称的“数字化”,则指的现代以海量数据为基础的数字化,也就是俗称的“大数据”, 包括了数据采集、数据管理、计算处理、数据分析和数据展现等关键技术。以“大数据”科学研究和应用为牵引,将有力支撑“工科登峰”、“理科强基”、“文科跨越”和“生命振兴“行动计划的实施。对于“工科登峰”,“大数据”理论和技术本身就属于大工科领域的范畴,其本身就具有很高的研究价值。在与工科其它技术方向的研究上,“大数据”已经成为“助力器”, 比如与城市轨道系统研究结合,对城市轨道交通安全的监测、保护的系统的海量大数据中进行科学的深度挖掘、分析、融合和决策处理,可以提高城市轨道交通运行的安全性,特别是故障快速发现、诊断和快速预警,提高应急管理和风险控制水平;与土木工程学科研究结合,对桥隧、路基监测数据进行分析,可以保障桥梁、隧道和路基的安全服役,减少事故;与机械学科结合,对列车车辆各种数据进行融合提取,可以提高车辆的服役水平和安全性。对于”理科强基”,“大数据”的理论基础是数学,要搞好数字化,自然需要强大的数学理论基础。对于“文科跨越”,“大数据”支持的决策分析、行为分析、政策演进、公共管理等方向方兴未艾;数字化亦能推动“生命振兴”,如医学图像智能处理和分析,针对胶囊内窥镜、CT、核磁共振等设备所产生的海量医学图像,通过智能的图像处理和分析技术,准确、高效地对医学图像进行自动识别、分类与检测,以辅助诊断;而人类基因工程所需要的数据量和计算量更是自不言喻。总而言之,“大数据”以及其后所代表的信息学科,已经逐渐成为“工、理、管、文、医、农”等学科的必备工具。

在我校的“数字化”战略的实施过程中,需要综合学校现有发展规划、学科特点、已有资源等多方面因素,加强顶层设计,合理布局,综合开发,注重效率。为此,有以下建议:

一、重视“大数据”的基础理论研究,关注行业特色应用

预计我国会尽快启动实施大数据国家战略,包括973、国家自然科学基金、863、重大专项项目等都会加大对大数据研究的支持。需要提前着手布局这些重大项目中的基础理论研究。通过整合资源、突出重点、深化积累等措施,打造1-2个国家级创新团队或研究中心。同时,针对我校的优势学科,展开把大数据基础研究成果应用到如轨道交通、土木桥隧等、电气牵引等行业的应用基础或应用研究上,支持产业发展。尤其是学校重点扶持的生命板块,“大数据”对生命板块学科的发展,既是交叉,也是支撑。

二、动用全校资源,获取各种海量数据

大数据”时代也是一个数据为王的时代,谁拥有数据,谁就拥有话语权。对于围绕“大数据”展开的科研工作,必须要基于海量的各类数据源。互联网数据是通用的数据来源,目前全球互联网数据量超过20万亿GB,且每18个月就会增长一倍;而每天全球互联网传输流量已经超过10亿GB。这里面存在很过关于数据存储、传输和处理的科学问题,可以基于互联网数据展开基础科学研究。除此之外,还有必要通过各种方式,动用全校资源,去获取专用数据源。比如,通过科研合作,获取高铁线路及车辆监测数据,展开应用基础研究或基础研究,保障高铁的安全运营;借与成都市第三人民医院、成都军区陆军总医院、成都医学院合作的契机,展开医用大数据尤其是医用图像大数据收集与分析。

三、以“数字化校园”工程作为试点,验证关键技术,打造自身海量数据库

建设“数字化校园”、“智慧校园”是大势所趋,同时也是能不受外界影响自主掌握可靠的大数据来源。我校学生加师生员工共计60000余人,每人每年平均产生10GB的数据量,一年可沉淀60万GB的数据量。 随着时间的积累,“数字化校园”也能够产生海量的数据,从中进行信息挖掘,以此来指导我校的未来政策法规、学科发展、科学研究、人才培养、招生就业等,以优化资源配置。其沉淀下来的数据量,又可以反哺“大数据”的基础科学研究。建议各职能部处,各二级单位统一平台、统一数据格式、统一接口,统一存储,形成自我发展的“大数据”。

四、以信息安全为突破点,抢占制高点

大数据时代的信息安全尤为重要,国家已经把信息安全作为国家战略来实施。信息安全也是一切“数字化”的“卡脖子”技术。而我校在信息安全领域的基础研究与其他高校相比差距不大,有比较深厚的积累和研究基础,可以承担规划“大数据”信息安全的重任,在轨道交通信息安全、基于属性的加密算法实现身份认证、密钥管理、隐私保护和数据安全、个性化的用户数据安全及处理、可编程的虚拟网络运行环境保护移动用户的私人信息、实时监控移动通信及网络的状态、网络的风险管理、非法介入检测和处理等研究方向上都有突破。加快面向大数据的信息安全技术的研究,培养大数据安全的专业人才,建立并完善大数据信息安全体系,是我校“数字化战略”可以夺得先机的突破点。

我校信息相关学科,是从事“大数据”科学研究的主要力量。学科布局也涵盖了从信息采集到传输、存储与表达、融合与共享、数据挖掘、“大数据智能”等大数据关键技术领域。 近年以来,信息学院已经在大数据相关研究上进行了大量的基础研究与应用基础研究工作,并且获得了一些国家级项目和前期成果,如针对大数据存储,已经有杰出青年基金项目资助,目前在存储编码方面取得多项重要成果,构造了多类最佳编码,特别是解决了最小存储编码中校验节点不能实现最佳修复的公开难题;针对大数据传输,建立了基于分布式存储的计算通信网络模型,在多存储-少传输、全局存储-局部传输的思路上,提出面向业务大数据的快速传播关键技术,受到了国内外学术界和工业界的高度重视;针对高铁测试和综合监测系统的大数据,利用云计算、云存储等技术研究高铁系统大数据的并行快速处理方法,为高速列车的长期长距离持续运营能力的综合评价、运营管理和维护保养提供了技术支持;针对高速公路综合视频监控大数据,率先制定了高速公路视频监控互联互通技术标准,山西、贵州、河南、广东等四省进行了推广应用,黑龙江、广西、福建等省也直接或间接采用了该技术要求,索尼、三星、安迅士等全球著名厂商均参与测试,实现了多厂商设备互联互通;正在搭建基于大数据的云计算平台,是一个分布式面向服务的移动云计算软件开发和服务平台;可以说,信息学院在 “大数据”存储、传输与处理三大环节的研究上,已经具有比较深厚的积累和成果。因此,学校“数字化”战略的推进,信息学院是责无旁贷,义不容辞。但是,在实施的过程中,信息学院既愿当红花,做“数字化”的先锋和主力,也甘做绿叶,支撑兄弟学科的“数字化”发展。