中科院三项成果入选世界互联网领先科技成果

11月16日下午，在浙江乌镇举行的第三届世界互联网大会上，首次发布了15项世界互联网领先科技成果。其中，中国科学院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心的量子通信技术、中科院计算技术研究所的寒武纪深度神经网络处理器以及中科院沈阳自动化研究所与德国SAP公司联合研发的工业4.0互联制造解决方案三项成果入选。

随着计算能力的快速提升，传统的加密算法都会被逐渐破解。在这方面，量子通信技术可谓“终极解决方案”，基于量子力学的基本原理，实现不可破译的加密方式，是无条件安全的。量子通信技术利用单光子不可分割性，确保窃听者无法进行信息窃取。如果黑客对信息进行复制，量子通信双方很快就可以知道，并选取另外一条安全的线路来生成密码，以实现安全的量子密钥分发。量子通信城域网技术目前已经成熟，可以覆盖6000平方公里的城市，来支持千节点、万用户的主网需求。为了实现广域量子通信，在国家相关部门的支持下，京沪干线大尺度光纤量子通信骨干网工程目前已建成并开通上海到合肥段的网络，将用于银行和金融业交易分析以及银行业同行业远程数据灾备等。在中科院先导科技专项的支持之下，科学家正在努力完成“墨子号”量子科学实验卫星任务，从而在全国乃至全球范围建成全程化广域量子通信网络。

让计算机具有像人一样的智能，是中科院计算所和寒武纪公司长期的奋斗目标。人脑智能的核心物质载体是由巨量的神经元细胞通过突触互相连接组成的神经网络。正是依靠神经网络，人脑具有了感知、认知、推理等智能。计算机科学家受此启发，发明了一类被称为“深度神经网络”的方法，在计算机中用虚拟的神经元和突触，组成多层的人工神经网络，对信息进行智能的处理。深度神经网络目前在一些图像识别、语音识别和游戏博弈问题上，已经接近甚至超过了人类水平。但是，现有的通用处理器运行深度神经网络性能和能效都非常有限，谷歌大脑和AlphaGo这样的深度神经网络甚至需要使用成千上万个通用处理器核，这显著制约了深度神经网络的应用和发展。寒武纪团队对此问题进行了深入探索，提出的深度神经网络处理器架构采用专门的硬件神经元和硬件突触作为运算器，并为神经网络的高速连接设计了专门存储结构，此外还专门设计了与通用处理器完全不同的指令集。最新推出的寒武纪-1A（Cambricon-1A）商用智能处理器IP产品可集成至各类终端SoC芯片，每秒可处理160亿个虚拟神经元，每秒峰值运算能力达2万亿虚拟突触，性能比通用处理器高两个数量级，功耗降低了一个数量级。作为为人工智能而生的处理器，寒武纪-1A能有效地支撑语音识别、机器视觉、自然语言理解、图像搜索、广告推荐等关键智能应用，使得即便是手机、玩具、摄像头、机器人等嵌入式终端，也能得到强大的本地智能能力。中科院计算所和寒武纪公司正在联合从应用、算法、硬件到芯片各个领域的同行，围绕寒武纪的指令集、架构、IP和芯片，共建新型的智能生态，推动寒武纪的产业化。

工业4.0互联制造解决方案基于中科院沈阳自动化所研发的高可靠、高实时工业无线技术，以及德国SAP公司研发的基于内存数据库HANA平台的工业云技术，可帮助工厂设备摆脱线缆束缚，在恶劣的工厂环境下高可靠地灵活交互信息，使得生产系统可以在无人干预的条件下，像搭积木一样重构，以适应生产不同产品的需求。为使个性化生产达到批量生产的效率，沈阳自动化所设计了高实时的服务合成引擎，使得生产系统重构时延达到百毫秒级。工业4.0互联制造解决方案以部件装配的个性化定制设计、工艺流程自动生成、机器人任务自主规划为例，展现了消费者高度个性化定制、设备和生产过程信息无线化感知、自主规划生产计划和任务、智能运行管理、能源监测与管理等创新功能。作为中德科技合作的典型成果，工业4.0互联制造解决方案体现了两国总理提出的“中国制造2025”与“德国工业4.0”对接的指导思想，为中国制造和德国制造在技术、标准和市场的全面对接提供了坚实基础。

此次入选的其他成果还包括：特斯拉增强型自动辅助驾驶、IBM Watson 2016商业人工智能、以飞天平台为基础的大规模分布式高可用电子商务处理平台、卡巴斯基工控安全平台、微软HoloLens混合现实全息眼镜、晶体管密度增强技术Transistor Density Increase by 1000X、百度大脑、三星复合生物信号处理器、“神威·太湖之光”超级计算机、微信生态创新、华为麒麟960手机SoC芯片、高通Qualcomm 5G NR原型系统和试验平台。