近日,中國工程院信息與電子工程學部、中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心在北京發布“電子信息工程科技發展十三大挑戰(2022)”,結提煉出中國電子信息工程科技當前的發展趨勢和面臨的重大挑戰。這些挑戰包括:信息領域的自主可控,實現超高速、高性能、低功耗、多功能、高密度光電子器件,研發出基于新一代信息技術的智能化管控系統和智能化工業軟件,研發軟件定義、軟硬協同、場景驅動、應用感知、智能賦能的基礎軟件等。

眾所周知, 電子信息工程技術主要研究電子信息工程系統集成、電子信息工程產品開發等方面基本知識和技能,進行電子產品的設計、開發、調試、維護、管理等。例如:手機數字信號的處理,淘寶等應用的信息大數據系統集成,運用C語言等進行電子編程等。尤其與在當前社會普遍熱議的“芯片”、“半導體”等話題息息相關。

當下正處在數字經濟時代,在科學技術不斷發展以及信息高速融合的情況下,電子信息工程技術在我國的到了極其快速的發展。電子信息工程作為集電子、通訊、信息技術為一體的專業在現代化信息產業中占有重要地位。

具體來看,中國電子信息工程科技發展十三大挑戰(2022)包括:

1.信息領域

在雙循環戰略下,如何快速有效組織國內外優勢科技力量,構建新型體制機制,攻克系列關鍵核心技術,補短板,加長板,建立與新時代大國競爭力和經濟社會可持續發展相適應的信息體系,確保國家在信息領域自主可控、安全可靠是該領域當前面臨的重要挑戰。

2.微電子光電子

新器件、新結構、新材料、新工藝、新封裝等技術協同創新推進產業化,是應對微電子領域挑戰的重要技術途徑。實現超高速、高性能、低功耗、多功能、高密度光電子器件是信息光電子領域面臨的重要挑戰,發展光子集成、光電集成和光電融合等技術是應對信息光電子領域挑戰的重要技術途徑。

3.光學工程

如何實現光學工程高質量的信息化、網絡化、自動化、芯片化、數字化、智能化,提高復雜環境下的動態感知和處理能力是該領域當前面臨的重要挑戰。

4.測量計量與儀器

支撐數字化制造、數字化醫療、智慧城市建設等領域發展的數字化測量、網絡化測量、精密儀器和傳感器等共性核心技術突破是該領域當前面臨的重要挑戰。

5.網絡與通信

隨著5G移動信息網絡的加速構建,5G網絡與各行業應用的垂直整合面臨較大挑戰。6G研發加速布局。互聯網作為支撐未來十年全球信息傳輸基礎設施的主導體系架構,面臨萬物互聯、萬事互聯時代toB、toM、toX、高速核心器件等多樣化需求帶來的前所未有挑戰。在網絡流量的爆發式增長、陸海空天全覆蓋和“雙碳”背景下,網絡需滿足巨容量、大連接、廣覆蓋、高可靠、綠色節能、低成本等需求,彈性智能網絡架構、服務質量、用戶體驗、網絡安全性和可靠性等是該領域當前面臨的重要挑戰。

6.網絡安全

在網絡系統的缺陷管控與縱深防御中,如何應對海量存量威脅治理及其有效防護不足、網絡安全邊界的削弱,如何構建威脅畫像、威脅情報運營機制及安全知識體系;在運行任務的威脅管控與時機防御中,如何應對動態環境下“未知的未知”攻擊,如何構建威脅感知的時機防御形態,如何打造計算和防護融合新模式、形成運行和防御并行雙結構;如何實施風險管理與量化評估手段以支撐網絡安全保險;如何破解數據安全和隱私保護與數據流動和開發利用相悖等難題,都是該領域面臨的主要挑戰。

7.水聲工程

以實時化信息獲取傳輸與大數據處理為手段,掌握與復雜多變海洋環境規律耦合的水下目標聲學信息,實現海洋水下信息自主掌控是該領域當前面臨的重要挑戰。

8.電磁場與電磁環境效應

促進電磁場與電磁環境效應學科建設,開展電磁場基礎問題研究,加強電磁環境主動感知、智能電磁防護、電磁防護仿生、高性能電磁綜合仿真計算等自主原創性技術攻關,提升智能化裝備電磁防護能力是該領域當前面臨的重要挑戰。

9.控制

將工業互聯網、工業自動化與信息化技術與制造業深度融合,研發出基于新一代信息技術的智能化管控系統和智能化工業軟件,是該領域當前面臨的重要挑戰。

10.認知

在邊緣計算設備、可穿戴設備、高速設備等高速低功耗場景應用需求迫切,打破馮諾依曼計算架構,研制感存算一體、大帶寬的新型智能計算器件與系統,是突破當前算力與能效核心瓶頸的重要挑戰。

11.計算機系統與軟件

需開展多元計算架構形態研究,深耕量子、類腦、光子等前沿技術,將計算、存儲、網絡深度融合,在微體系結構、微納結構、新材料新工藝新器件等方面持續創新,研發軟件定義、軟硬協同、場景驅動、應用感知、智能賦能的基礎軟件,這些都是該領域當前面臨的重要挑戰。

12.計算機應用

技術發展如何與經濟社會復雜場景應用相融合是該領域當前面臨的重要挑戰。

13.應對重大突發事件

建立重大突發事件大數據綜合平臺,形成預警能力和快速反應能力,把災害損失降到最小,是應對重大突發事件、提升國家綜合治理能力的重要挑戰。