近日,中国工程院信息与电子工程学部、中国信息与电子工程科技发展战略研究中心在北京发布“电子信息工程科技发展十三大挑战(2022)”,结提炼出中国电子信息工程科技当前的发展趋势和面临的重大挑战。这些挑战包括:信息领域的自主可控,实现超高速、高性能、低功耗、多功能、高密度光电子器件,研发出基于新一代信息技术的智能化管控系统和智能化工业软件,研发软件定义、软硬协同、场景驱动、应用感知、智能赋能的基础软件等。
众所周知, 电子信息工程技术主要研究电子信息工程系统集成、电子信息工程产品开发等方面基本知识和技能,进行电子产品的设计、开发、调试、维护、管理等。例如:手机数字信号的处理,淘宝等应用的信息大数据系统集成,运用C语言等进行电子编程等。尤其与在当前社会普遍热议的“芯片”、“半导体”等话题息息相关。
当下正处在数字经济时代,在科学技术不断发展以及信息高速融合的情况下,电子信息工程技术在我国的到了极其快速的发展。电子信息工程作为集电子、通讯、信息技术为一体的专业在现代化信息产业中占有重要地位。
具体来看,中国电子信息工程科技发展十三大挑战(2022)包括:
1.信息领域
在双循环战略下,如何快速有效组织国内外优势科技力量,构建新型体制机制,攻克系列关键核心技术,补短板,加长板,建立与新时代大国竞争力和经济社会可持续发展相适应的信息体系,确保国家在信息领域自主可控、安全可靠是该领域当前面临的重要挑战。
2.微电子光电子
新器件、新结构、新材料、新工艺、新封装等技术协同创新推进产业化,是应对微电子领域挑战的重要技术途径。实现超高速、高性能、低功耗、多功能、高密度光电子器件是信息光电子领域面临的重要挑战,发展光子集成、光电集成和光电融合等技术是应对信息光电子领域挑战的重要技术途径。
3.光学工程
如何实现光学工程高质量的信息化、网络化、自动化、芯片化、数字化、智能化,提高复杂环境下的动态感知和处理能力是该领域当前面临的重要挑战。
4.测量计量与仪器
支撑数字化制造、数字化医疗、智慧城市建设等领域发展的数字化测量、网络化测量、精密仪器和传感器等共性核心技术突破是该领域当前面临的重要挑战。
5.网络与通信
随着5G移动信息网络的加速构建,5G网络与各行业应用的垂直整合面临较大挑战。6G研发加速布局。互联网作为支撑未来十年全球信息传输基础设施的主导体系架构,面临万物互联、万事互联时代toB、toM、toX、高速核心器件等多样化需求带来的前所未有挑战。在网络流量的爆发式增长、陆海空天全覆盖和“双碳”背景下,网络需满足巨容量、大连接、广覆盖、高可靠、绿色节能、低成本等需求,弹性智能网络架构、服务质量、用户体验、网络安全性和可靠性等是该领域当前面临的重要挑战。
6.网络安全
在网络系统的缺陷管控与纵深防御中,如何应对海量存量威胁治理及其有效防护不足、网络安全边界的削弱,如何构建威胁画像、威胁情报运营机制及安全知识体系;在运行任务的威胁管控与时机防御中,如何应对动态环境下“未知的未知”攻击,如何构建威胁感知的时机防御形态,如何打造计算和防护融合新模式、形成运行和防御并行双结构;如何实施风险管理与量化评估手段以支撑网络安全保险;如何破解数据安全和隐私保护与数据流动和开发利用相悖等难题,都是该领域面临的主要挑战。
7.水声工程
以实时化信息获取传输与大数据处理为手段,掌握与复杂多变海洋环境规律耦合的水下目标声学信息,实现海洋水下信息自主掌控是该领域当前面临的重要挑战。
8.电磁场与电磁环境效应
促进电磁场与电磁环境效应学科建设,开展电磁场基础问题研究,加强电磁环境主动感知、智能电磁防护、电磁防护仿生、高性能电磁综合仿真计算等自主原创性技术攻关,提升智能化装备电磁防护能力是该领域当前面临的重要挑战。
9.控制
将工业互联网、工业自动化与信息化技术与制造业深度融合,研发出基于新一代信息技术的智能化管控系统和智能化工业软件,是该领域当前面临的重要挑战。
10.认知
在边缘计算设备、可穿戴设备、高速设备等高速低功耗场景应用需求迫切,打破冯诺依曼计算架构,研制感存算一体、大带宽的新型智能计算器件与系统,是突破当前算力与能效核心瓶颈的重要挑战。
11.计算机系统与软件
需开展多元计算架构形态研究,深耕量子、类脑、光子等前沿技术,将计算、存储、网络深度融合,在微体系结构、微纳结构、新材料新工艺新器件等方面持续创新,研发软件定义、软硬协同、场景驱动、应用感知、智能赋能的基础软件,这些都是该领域当前面临的重要挑战。
12.计算机应用
技术发展如何与经济社会复杂场景应用相融合是该领域当前面临的重要挑战。
13.应对重大突发事件
建立重大突发事件大数据综合平台,形成预警能力和快速反应能力,把灾害损失降到最小,是应对重大突发事件、提升国家综合治理能力的重要挑战。
