科研大数据平台关键技术与实践

首先,以高能物理领域数据处理为例,分析了支撑科学研究的大数据平台在存储和处理能力、传输和共享等方面的挑战,说明现有技术已经难以满足日益快速增长的数据处理需求。然后,给出了科研大数据平台的典型架构,并讨论科研大数据平台的关键技术,包括数据采集与清洗、数据存储、数据处理、数据传输、数据共享与安全等技术,同时介绍了各种关键技术的研究现状或者主流系统。最后,介绍了中国科学院高能物理研究所科研大数据开放平台的建设思路和实现框架,该平台试图解决目前大数据发展过程中面临的一些问题,如数据开放和跨领域融合不够、跨地域数据传输性能低等,从而激活数据价值,降低应用门槛。     

大数据背景下工程投资估算指标编制方法研究

在现行估算指标逐渐不能满足市场变化需求的情况下,分析了传统估算指标编制方法目前存在的主要问题,提出一种基于大数据技术的估算指标编制方法。通过分析大数据技术在估算指标编制中的应用过程,提出了一种基于数据挖掘C4.5算法的估算指标编制方法,综合考虑时间因素对指标的影响,利用敏感性分析对估算指标做一定调整,最后通过算例验证了该方法的实用性,对理论与实践应用均有一定的指导作用。     

国家目标引导下的大科学工程——以北京正负电子对撞机为例

大科学工程是实现国家重要科学技术目标的大型科研设施,在推进国家科学技术发展与实现国家目标过程中具有不可替代的作用。北京正负电子对撞机是我国大科学工程的代表。自20世纪80年代以来,其建设、运行和改造都紧密结合国家目标,在推进科学研究、发展高新技术、实现成果产业化等方面,做出了突出贡献。本文以此为案例讨论大科学工程与国家目标之间的关系。     

大数据时代航天遥感系统的挑战和机遇

大数据在诸多热点领域开展了大量的研究工作,如信息通信领域的压缩感知理论、LDPC码、Turbo码、频分复用等调制技术及大气激光通信技术,海量数据存储领域的云存储技术和NoSQL数据库技术,高性能计算领域的MapReduce、FPGA和GPU计算技术,数据挖掘领域的关联规则法、分类法、聚类法及第四范式的科学思维,可视化展示领域的科学计算可视化、信息可视化和知识可视化。本文从星地数据传输、数据存储管理、数据预处理、数据分析应用、结果展示可视化等航天遥感系统的关键环节出发,分析了航天遥感系统的技术现状,探讨如何利用大数据研究方法解决航天遥感系统所面临的数据规模庞大、类型复杂、增长速度快等大数据难题,满足海量遥感数据的获取、存储、应用等需求,促进航天遥感科学技术的发展。     

科学计算中大数据可视化分析与应用

随着计算机软硬件的飞速发展及网络的迅速普及,科学计算中的数据量呈现爆炸式增长。大数据可视化已经成为科学计算中的重要研究内容之一。本文介绍了大数据的定义,阐述了可视化分析领域及科学计算中大数据可视化的重要意义;分析和讨论了传统的科学计算可视化研究方法,以研究数据场的类型为标准,对算法和技术进行了分类阐述;分析了大数据背景下,传统的科学计算可视化方法的不足,进而介绍了基于GPU环境的科学计算中大数据可视化的并行计算和绘制方法;最后结合本课题组在科学计算中针对大数据可视化领域取得的主要理论和应用成果,给出了大数据环境下的科学计算可视化进一步的发展及研究方向。     

大数据金融背景下商业银行客户信息保护研究

在大数据金融背景下,伴随新技术、新业务形态不断出现,客户信息保护成为商业银行面临的具有挑战性的新命题。本文结合国内的案例,首先分析了大数据金融对商业银行客户信息保护的影响机制,认为大数据技术背景下,客户信息被赋予了三大新的特点:数据量大、数据价值高、数据泄露破坏性强。客户信息数据流主要经过数据搜索、数据传输、数据存储三个环节,信息泄露主要通过信息脱敏处理、数据存储管理及内部违规三条渠道,存在黑客攻击、内部违规、管理疏漏三个主要原因。然后,结合信息泄露的环节、原因、结果进行了具体的案例分析。最后,从法律、管理和技术角度提出大数据金融背景下商业银行客户信息保护措施建议。     

遥感大数据的智能处理:现状与挑战

随着遥感技术的发展,遥感数据空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率和辐射分辨率越来越高,数据类型越来越丰富,与此同时,数据量也越来越大。遥感大数据向传统的遥感数据智能处理提出了新的挑战。本文从信息处理的角度论述了遥感大数据的海量、异构、多源的外部特征与高维度、多尺度、非平稳的内部特征,阐述了遥感大数据智能处理在算法方面所涉及的关键技术,分析了遥感大数据稀疏表征字典训练与稀疏求解方面的研究现状与存在的问题,讨论了遥感大数据数据挖掘面临的挑战,阐述了遥感大数据知识发现数据降维方面现有的解决方法与难题,并对相应的问题进行了概括性讨论。最后,总结了遥感大数据智能处理目前的研究阶段与研究意义。     

面向大数据的绿色IT框架能效分类机制

与分散处理相比较,大数据中心集中处理信息通信任务,在能效上已有巨大的提高。但大数据中心包括数以千万记的服务器,其能源消耗量甚至可以超过一座小型城镇。巨大的能源消耗、成吨的温室气体排放,使大数据中心在能效与减排方面面临诸多挑战,建立绿色高效的大数据中心势在必行。本文给出一个面向大数据的绿色IT框架,重点研究了能效分类问题,提出了一个基于度量模型的能效分类机制。根据工作量和能源消耗情况对设备和服务进行分类,无缝地划分为不同的资源池,将电力使用效率、数据中心工作效率和二氧化碳排放等综合计算衡量,制定可以实现并遵循的能效标准,使绘制大数据中心的碳足迹成为可能,并提供服务能效评估方案。     

大飞机工程的战略意义、实施瓶颈及改革建议

Large Aircraft Project is a major ongoing strategic engineering project of China. This project will have historical impact on China's future society, economy, national defense, and the advancement of the scientific technology as a whole in particular. This paper systematically expounds the strategic significance of the Large Aircraft Project on China's national economy and analyzes the technological as well as insititutional bottleneck of this Project. At last, in response to these bottleneck, the paper proposes corresponding recommendation for change.     

治理黄河的关键工程——小浪底水利枢纽

小浪底水利枢纽工程是我国治理黄河的一项重要控制工程,这项工程意义重大,作用突出,效益广泛。本文从小浪底水利枢纽的概况、论证决策过程、设计目标、建设内容、复杂性与挑战性、建设成就、管理成就以及效益发挥等方面,对小浪底水利枢纽工程进行了较为全面和客观的介绍,以期读者了解这一经典工程的价值。     

国际大数据研究热点及前沿演化可视化分析

以WoS数据库为数据源,全面采集国际核心期刊数据库中"大数据"相关文献,以共词分析为基础,综合使用社会网络分析、聚类分析、战略坐标图等方法和工具,以期对当前大数据研究热点及演进趋势进行分析。研究发现,当前国际大数据研究可分为算法设计与开发、平台与框架实践、数据统计分析方法及实践、语义与本体研究和大数据的应用五个方面,且具有范围不断扩大、内容持续纵深、继承性逐渐体现等特点,但是整体而言仍处于起步阶段,各领域研究尚不成体系。之后,给出了下一阶段大数据研究前沿演进方向的预测:1)大数据环境下数据处理技术及方法研究,包括计算机数据处理的相关技术及统计方法在大数据环境下的应用研究;2)语义分析及本体研究;3)大数据商业价值的挖掘。     

从水坝工程看我国公众理解工程的问题与对策

At present, the study of “public understanding of engineering” in China has just started, and it can be said that there is adequate research space. Making the public understanding of dams in China as a starting point, this paper analyzes the importance and the present situation of “public understanding of engineering”, and makes some analysis and recommendations on how to promote and facilitate the public understanding of engineering.     

主持人语 迎接大数据时代的到来

正继"物联网"、"云计算"之后,2012年始,"大数据"一词被越来越多地提及。2012年3月,美国奥巴马政府宣布投资2亿美元启动"大数据研究和发展计划"(Big Data Research and Development Initiative),这是继1993年美国宣布"信息高速公路"计划后的又一次重大科技发展部署。美国政府认为大数据是"未来的新石油",将"大数据研究"上升为国家意志,对未来的科技与经济发展必将带来深     

大科学工程：从项目管理的角度看

作为中国先进研究堆中子散射工程主要负责人之一,我想借此机会谈一谈在整个项目执行过程中自己的一点思考和体会。主要有三个方面：项目的立项、执行和应用。对于大科学工程的立项,其投资的多少,首先应该解决一个定位问题,也就是要明确该工程的技术指标是什么,在国内国际处于什么样的位置。一般工程的立项建设都出于需求的牵引。     

对建立“自主技术创新国家工程”的理论思考

本文主要讨论三个问题：在经济开放条件下为什么必须进行自主技术创新；自主技术创新的主要难点是什么；为什么必须建立“自主技术创新国家工程”。作者表明，只有进行自主技术创新，本土企业才有可能应对经济开放条件下来自跨国公司的竞争；自主技术创新的难点主要不在于开发出先进的技术，而在于“后来者劣势”使得已经开发出来的技术和产品难以被市场接受。正因为如此，自主技术创新不能单靠企业自己的力量，而是需要建立“自主技术创新国家工程”。     

从关注工程的要素入手

跨学科视野中的工程是本刊的副标题,也是本刊所孜孜以求的工程研究的特色。在当今大科学时代,重大工程建设既表现为人类对于自然界的大规模干预,也与整个社会的经济发展、政治决策和文化结构等密切相关,必然在不同层面为学界所关注,成为不同领域、不同学科的研究对象。本刊所倡导的,正是这种不同层面、不同领域和不同学科的理论聚焦和碰撞,既包括在不同工程领域的专家之间,也包括工程专家与技术专家和科学家之间,更包括自然科学领域与社会科学领域的专家之间的交流与切磋,以期共同增进对于工程的透视、理解与把握。关于本刊的研究宗旨和方向,在本刊的创刊号上,一批专家曾以跨科学视野中的工程为题进行了探讨,发表了很好的意见,引起了一定的反响。但相对而言,这一批专家大多集中于人文社会科学领域。因此,本刊近期专门邀请了一批来自工程技术和管理领域的专家,同样以跨学科视野中的工程为题进行了座谈,并在此基础上形成了本篇文字,以飨读者。同时,也希望能把这种对于工程的跨学科研究的兴趣广泛传播并引向深入。