中國科學(xué)院院士徐宗本：怎樣用好大數(shù)據(jù)？要有大智慧

中國科學(xué)院徐宗本大數(shù)據(jù) 大智慧

陳近梅 | 2017-06-15 16:45

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】信息技術(shù)的革命性發(fā)展，使得人類社會(huì)已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代。特別是近年來，大數(shù)據(jù)深刻影響著人們生活的方方面面。國務(wù)院通過《關(guān)于促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動(dòng)綱要》、中共中央十八屆五中全會(huì)確定實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略……這些政策戰(zhàn)略對于人們深刻認(rèn)識(shí)與準(zhǔn)確把握大數(shù)據(jù)，意義重大、作用深遠(yuǎn)。 ...

近年來，大數(shù)據(jù)深刻影響著人們生活的方方面面。國務(wù)院通過《關(guān)于促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動(dòng)綱要》、中共中央十八屆五中全會(huì)確定實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略……這些政策戰(zhàn)略對于人們深刻認(rèn)識(shí)與準(zhǔn)確把握大數(shù)據(jù)，意義重大、作用深遠(yuǎn)。

理性認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)

在人們的日常生活中，存在著很多資料形式，如文件、記錄、報(bào)告、表格、圖片、歌曲等，資料是對社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活片斷的記錄。如果資料存放在計(jì)算機(jī)上以編碼形式存在，那就是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是以編碼形式存在的信息載體，是資料的數(shù)字化形式，大數(shù)據(jù)是大而復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，具有海量性、時(shí)變性、異構(gòu)性、分布性等特征。

反映真實(shí)世界的數(shù)據(jù)（碎片）量己達(dá)到可以從一定程度上反映其真實(shí)面貌的程度，隨著信息獲取的發(fā)展，數(shù)據(jù)在積累過程中從量變發(fā)展到質(zhì)變。量變是指數(shù)據(jù)量增加，質(zhì)變是指量增加到了一定時(shí)刻使得人們通過數(shù)據(jù)的片斷就能大體判斷它背后的故事。

信息技術(shù)的革命性發(fā)展，使得人類社會(huì)已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代。大數(shù)據(jù)泛指一個(gè)時(shí)代、一項(xiàng)技術(shù)、一種文化、一個(gè)挑戰(zhàn)，通常用四句話概括：擁有大數(shù)據(jù)是時(shí)代特征、解讀大數(shù)據(jù)是時(shí)代任務(wù)、應(yīng)用大數(shù)據(jù)是時(shí)代機(jī)遇；能夠?qū)?fù)雜海量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取、傳輸、存儲(chǔ)、加工和利用的高新技術(shù)；任何人都要以數(shù)據(jù)說話；現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理與分析技術(shù)己無法適用于現(xiàn)有的需要。

大數(shù)據(jù)的價(jià)值有四個(gè)方面值得大家關(guān)注。第一，提供社會(huì)科學(xué)的方法論：實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的決策，支持管理科學(xué)與實(shí)踐的革命；第二，提供科學(xué)研究的新范式：支持基于數(shù)據(jù)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)；第三，形成高新科技的新領(lǐng)域：推動(dòng)行業(yè)深化發(fā)展并形成大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)；第四，形成社會(huì)進(jìn)步的新引擎：深刻改變?nèi)藗兊乃季S、生產(chǎn)、生活方式，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。

發(fā)展大數(shù)據(jù)具有迫切性與極端重要性。大數(shù)據(jù)技術(shù)是解決眾多國家重大需求問題的共性基礎(chǔ)，必將成為重構(gòu)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的基本生產(chǎn)資料和生產(chǎn)力（底層架構(gòu)和標(biāo)配），它是國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力。

準(zhǔn)確把握機(jī)遇

聯(lián)合國2012年行動(dòng)計(jì)劃報(bào)告中指出，大數(shù)據(jù)是一個(gè)歷史性的機(jī)遇，人們?nèi)缃窨梢允褂脴O為豐富的數(shù)據(jù)資源來對社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行前所未有的實(shí)時(shí)分析，幫助政府更好地響應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

一是管理創(chuàng)新機(jī)遇。管理問題難以有普適方法論，決策問題難以精確建模分析，大數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)論與方法論為管理與決策科學(xué)研究與實(shí)踐提供了歷史性機(jī)遇。管理包括市場分析與精準(zhǔn)營銷、輿情分析（社會(huì)、商業(yè)等）、政策分析與評估、金融風(fēng)險(xiǎn)分析和監(jiān)控、工業(yè)系統(tǒng)智能控制、公共安全監(jiān)控與治理、產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)形勢評估等方面，這些都需要用到大數(shù)據(jù)。

二是產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇。人們都希望能夠彎道超車，實(shí)現(xiàn)中華民族崛起，但是中國的優(yōu)勢到底在哪里？中國的優(yōu)勢就是市場大、人口多，鑄就了大數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢，帶來彎道超車的可能性；為產(chǎn)業(yè)的不斷升級、形成新價(jià)值、新產(chǎn)業(yè)提供無限可能性。

三是科學(xué)研究機(jī)遇。數(shù)據(jù)收集、處理與分析能力的提升，將顯著提升人們對客觀世界的洞察的深度和可程序化探究問題的廣度。幫助人們發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，創(chuàng)造新價(jià)值，形成新理念。

四是學(xué)科發(fā)展機(jī)遇。大數(shù)據(jù)摧生了數(shù)據(jù)科學(xué)，數(shù)據(jù)科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)、管理科學(xué)等學(xué)科的深度交叉與融合，將徹底打破和革新學(xué)科領(lǐng)域；“解讀大數(shù)據(jù)是時(shí)代任務(wù)”的要求將深刻改變和影響所有學(xué)科，這一改變將對大學(xué)的學(xué)科設(shè)置和人才培養(yǎng)產(chǎn)生重大影響，為大學(xué)培養(yǎng)適應(yīng)國家創(chuàng)新發(fā)展所需要的人才提供機(jī)遇。

科學(xué)應(yīng)對挑戰(zhàn)

在傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法中，以樣本趨于無窮的極限分布為基礎(chǔ)進(jìn)行推斷，而大數(shù)據(jù)分析方法需要自然數(shù)據(jù)，依靠數(shù)據(jù)量和超強(qiáng)的計(jì)算能力直接進(jìn)行分析。

在此過程中，出現(xiàn)很多認(rèn)知論證的困惑：樣本等于母體？相關(guān)性能替代因果性？查詢能替代推斷？大數(shù)據(jù)可代替理論？同時(shí)，數(shù)據(jù)特征也發(fā)生改變，從中小規(guī)模、固定尺寸、非時(shí)變、單一結(jié)構(gòu)、集中存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)變?yōu)槌笠?guī)模、分布存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)源、流數(shù)據(jù)、超高維、異構(gòu)等。如何科學(xué)應(yīng)對挑戰(zhàn)？

一是重建分析基礎(chǔ)，包括重建統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算理論。在大數(shù)據(jù)分析與處理的統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算基礎(chǔ)方面取得突破性進(jìn)展，建立起若干新的理論，推動(dòng)形成數(shù)據(jù)科學(xué)的基礎(chǔ)理論體系。

二是創(chuàng)新計(jì)算技術(shù)，包括創(chuàng)新計(jì)算模式和計(jì)算方法。在環(huán)境上，從單一結(jié)構(gòu)（CPU，MIC）向混合結(jié)構(gòu)（CPU＋GPU＋MIC共存協(xié)作計(jì)算）轉(zhuǎn)變；大數(shù)據(jù)到來之后，既要計(jì)算密集型，也要數(shù)據(jù)密集型，從傳統(tǒng)并行轉(zhuǎn)為分布式并行。提出適應(yīng)異構(gòu)計(jì)算環(huán)境下多粒度分布并行計(jì)算模式的系列高效算法（大數(shù)據(jù)算法），形成大數(shù)據(jù)處理與分析的領(lǐng)先核心技術(shù)。

三是建立真?zhèn)涡耘卸?zhǔn)則，其目標(biāo)是在國家重大需求的若干典型領(lǐng)域，形成大數(shù)據(jù)分析與處理的行業(yè)核心技術(shù)，促進(jìn)相應(yīng)領(lǐng)域新模式的形成，推動(dòng)各行各業(yè)利用大數(shù)據(jù)的能力與水平。

目前，我們在實(shí)施系列重大研究計(jì)劃，聚焦大數(shù)據(jù)分析與處理的核心基礎(chǔ)與共性關(guān)鍵技術(shù)研究，力求在分析基礎(chǔ)、處理算法、真?zhèn)涡耘卸?、結(jié)合典型領(lǐng)域的示范應(yīng)用等方面取得突破，為各行各業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供科學(xué)支撐和共性技術(shù)支撐。

另外還有三個(gè)“不等于”也是需要人們關(guān)注的：第一，基礎(chǔ)設(shè)施不等于大數(shù)據(jù)，尤其是云計(jì)算不等于大數(shù)據(jù)；第二，信息化也不等于大數(shù)據(jù)，信息化是長遠(yuǎn)的過程，它有不同的階段、不同的升級，是永恒的一件事情。大數(shù)據(jù)是從側(cè)面反映，是收集信息，更多講的是標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、便捷化等；第三，數(shù)據(jù)處理不等于數(shù)據(jù)分析。要明確目標(biāo)是前提，擁有數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)，計(jì)算平臺(tái)是支撐，分析技術(shù)是核心，產(chǎn)生效益是根本。

總之，大數(shù)據(jù)技術(shù)是一個(gè)正在發(fā)展中的技術(shù)，在我們國家尤其應(yīng)該解決的是公共政策問題，比如數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)開放等問題，只有解決了這些問題才能讓大家共同使用。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)本身尚未成熟，科學(xué)基礎(chǔ)也還在建立之中，因此，當(dāng)前首要任務(wù)是齊心協(xié)力按照自己的特長為社會(huì)做出貢獻(xiàn)，讓大數(shù)據(jù)為人們帶來大的價(jià)值。

來源：中國教育網(wǎng)絡(luò)

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