“软件制造一切、重构未来”再创新奇迹

《香港文汇报》2014.10.23 2014-10-23 03:31:06 阅读次数:30111

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摘要:东方所应怀樵课题组软件频率精度实现“十的负十七次方”

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 “从软件制造仪器到软件制造一切,再到云智慧科技”,北京东方振动和噪声技术研究所(以下简称东方所)在其创始人——中国虚拟仪器之父应怀樵教授理论指引下,自上世纪八十年代成立以来的30余年间,其中自主创新121项新技术、20余项达国际领先水平,特别是先后创造出业内十大突破世界难题的原创新技术并成为国际同行业中的领军者。

 近日,香港文汇报记者在东方所应怀樵课题组采访时再次闻获喜讯:东方所十大创新技术中高精度的频率计和幅值计技术取得新进展,其中YSL算法使INV-DASP软件频率精度达到十的负十七次方。“这是中国仪器制造方面的新奇迹,用软件制造仪器的软件精度远远跑在了世界的前面,达到了世界第一。”应怀樵教授无比兴奋地告诉记者。


软件制造仪器:引领云智慧科技时代


     当前,以互联网、物联网、云计算、软件制造、3D打印、VI技术为代表的高新技术“云智慧”科技正风起云涌,发展势头强劲。

     应怀樵教授表示:“东方所原始创新了虚拟仪器——VI和云智慧仪器——CSI的理论概念,这是仪器制造和使用方法的革命。”“经过35年的发展,可以说现在的软件已经统治了我们的生活——新软件浪潮正在发扬支柱产业新的竞争力,正在发展新的商业模式,正在改变新的社会生活,正在进入云智慧科技时代。目前东方所正在创造仪器制造的新奇迹。”他满怀信心地向记者介绍说。

     据了解,作为中国虚拟仪器之父,应怀樵教授多年来一直引领行业发展方向,特别是在理论及概念方面贡献巨大。他于1979年11月在中国杭州全国核试验防护工程学术会(机密级)上提出了“软件制造仪器”的虚拟仪器核心概念并变为现实以来,1985年在东方所成立时提出“把实验室拎着走和卡泰仪器的概念并变为现实”,2009年在桂林全国第三次虚拟仪器大会上提出基于互联网和云计算+VI技术与嵌入式软硬件的“云智慧仪器”和云智慧测试时代的概念并变为现实,2012年于北京第十五届国际科博会上提出“云智慧科技时代的第三次工业革命正在走来”——从“软件制造仪器”到“软件制造一切”的新概念。软件制造仪器将有助于节约地球资源、节省能源、材料消耗也可大幅度削减,这项发明虽然只有“35岁”,已经使人类受益匪浅。软件制造一切、定义一切,重构未来的云智慧科技时代将使21世纪进入第三次工业革命的云智慧科技时代。它像2009年诺奖得主高锟教授的“光纤通信”引发了通信革命,像2014年诺奖得主赤崎勇、中村修二的兰光LED引发第二次照明革命一样,软件制造仪器、让软件制造一切、定义一切必将重构全世界的未来,给人类带来极大的福祉。软件制造仪器发展将有多远还不得而知,但它年轻有为、前途无量其经济效益和社会效益是无法估量的。其意义正像中国科学报(2012.7.5)和中国高校科技2012年增刊两文中的四句评价如下:“烈火中永生的哥白尼打破神学的诅咒;超越时光的爱因斯坦让宇宙不再遥远;苹果树下的牛顿使我们明白人不会掉到太空;虚实转换的应怀樵拖着孱弱的身躯誓让软件制造一切”,使“软件制造一切”与“日心说 ”、“相对论”、“万有引力”相提并论,使一个中国人和三个外国著名科学家相提并论,这将是中华民族继“四大发明”之后,对人类文明进程中最杰出的贡献之一。

                                                    

云智慧科技时代:软件重构未来、无所不能


      软件是人类智慧的载体,是信息的集中汇集处。2014年8月刊的《中关村》杂志刊发了题为“软件重构世界、软件定义未来”一文,其内文提出“今天,很多人提出了SDN(软件定义网络),SDD(软件定义数据中心),SDS(软件定义系统)。而我认为软件可以定义世界(SDW),软件应该成为世界的核心和灵魂,成为信息消费的重要引擎和重要内容——陈伟(工信部软服司司长)。”对此,应怀樵教授认为上述观点是对“软件制造一切”的有力支持和呼应。

      应怀樵教授表示,他为之奋斗一生的“虚拟仪器”,其关键就是软件,它不是传统仪器,而是指集数据采集和信号调理器、信号处理技术与PC技术于一体的以软件为主的制造仪器。据介绍,早在1979年,在大部分中国人还不知道软件为何物的时候,应怀樵教授就提出了“软件制造仪器”的核心理念,比美国NI公司“软件即是仪器”的概念提出早7年。

     “从1979年的软件制造仪器到2012年的软件制造一切”这是中华民族原始创新的理论概念,正在从人们的社会实践中得到证实。30多年来,软件在全球以势如破竹之势改造着人类的生产方式和人们的生活方式,对仪器制造业和测试技术界科学仪器、分析仪器、高端仪器及各种电子测量仪器、以及机电控制工程都产生了巨大影响,实现了许多硬件实现不了的功能,特别是智能手机和DASP云智慧仪器是两个软件制造一切的典型代表和缩影,对科学研究和国民经济有着深远的影响且具有重大科学价值和巨大经济价值。

     据此可见,软件将重构未来并无所不能。正如应怀樵教授所言:“万物数字化”“万物软件化”“万物互联化”“万物个性化”的新四化使人类社会正步入云智慧科技时代与软件时代——第三次工业革命正在阔步到来。


“软件制造仪器”再创新奇迹


日前,香港文汇报记者在东方所课题组采访时再次闻获喜讯:东方所十大创新技术中高精度的频率计和幅值计技术取得新进展,其中YSL算法使INV-DASP软件频率精度达到10^(-16)~10^(-17)的精度,软件幅值精度达到10^(-15)~10^(-16)的精度且INV3062C八通道云智慧仪器研究成功和INV3062W六通道云智慧仪器的软硬结合精度经过中国计量院和304所的校核软硬件结合综合精度(外参考时钟为铷钟和銫钟时)已达到10^(-12)~10^(-13)的精度。“这是中国仪器制造方面的新奇迹,用软件制造仪器软件精度达到“十的负十七次方”,远远跑在了世界的前面,达到了世界第一。”应怀樵教授兴奋地告诉记者。

作为软件制造一切的最新研究进展,即用YSL方法计算测试的最好结果,频率和幅值都为十七位字长,其误差值≦1*10^(-17)。据了解,准确可靠的时间频率系统是重要的基础战略资源,航空航天、交通、金融、智能电网等重要领域的安全运行都要依靠高精度的时间频率计量。作为我国时间频率系统源头,由中国计量院研制的第二型銫原子喷泉钟NIM5,目前其不确定度为1.5*10^(-15),相当于2000万年不差1秒。而由该院研制的新一代銫原子喷泉钟NIM6已进入调试阶段,待全部完成后时间频率不确定度将达到5*10^(-16),相当于6000万年不差一秒。应怀樵教授表示,CONINV的频率测量精度可达10^(-15)~10^(-17)范围,这时COINV的高精度频率计10-16—10-17的不确定度将发挥重要作用。

 放眼未来,随着软件制造一切、定义一切理论的进一步应用,无疑将会加速未来软件对整个世界的重构和定义。未来,软件和信息技术服务业将以高速发展和快速演进的优势深刻影响全球经济活动和社会进程,特别是对仪器仪表和科学仪器、分析仪器及高端仪器等先进制造业,引发关键性变革,并渗透至每个人的工作和生活当中。毫无疑问,在不久的将来任何制造和服务都将被数字化、软件化、互联化和个性化,新四化时代“软件制造一切、定义一切”还将会引领一场数十万亿美元的饕餮大餐。