2008年11月13日 來(lái)源: 科學(xué)時(shí)報(bào) 瀏覽次數(shù): 0
姚期智：2000年獲得圖靈獎(jiǎng)，在通信的復(fù)雜性、偽隨機(jī)數(shù)生成以及量子計(jì)算在內(nèi)的計(jì)算機(jī)理論方面做出了貢獻(xiàn)。
每個(gè)人都知道信息技術(shù)改變了我們的生活。但是想到信息技術(shù)時(shí)人們往往先想到硬件，比如手機(jī)、計(jì)算機(jī)、車(chē)上的定位系統(tǒng)等等，這些設(shè)備都是科技帶來(lái)的奇跡。但光有硬件是不夠的，在所有令人吃驚的計(jì)算和通信硬件背后是現(xiàn)代信息技術(shù)。信息技術(shù)幫助我們?cè)O(shè)計(jì)運(yùn)行這些設(shè)備的運(yùn)算法則，和發(fā)展成為完全嶄新類(lèi)型應(yīng)用所必需的概念。
“在過(guò)去的50年里，這些科學(xué)理論給我們指引。那么在未來(lái)，科學(xué)理論是否仍然會(huì)發(fā)揮重要的作用呢？”11月11日，在2008諾貝爾獎(jiǎng)獲得者北京論壇上，華人圖靈獎(jiǎng)得主姚期智提出上述問(wèn)題。
姚期智說(shuō)，21世紀(jì)信息技術(shù)面臨著許多重大問(wèn)題，比如因特網(wǎng)的安全問(wèn)題；海量數(shù)據(jù)的處理問(wèn)題；信息技術(shù)在物理、醫(yī)療、生物、經(jīng)濟(jì)方面所起到的重要作用等。這些問(wèn)題的解決亟須在理論上得到突破，亟須在技術(shù)上有重大創(chuàng)新。他指出，當(dāng)不同的學(xué)科、理論相互交叉結(jié)合，同時(shí)一種新技術(shù)達(dá)到成熟的時(shí)候，往往就會(huì)出現(xiàn)理論上的突破和技術(shù)上的創(chuàng)新。
“很多科技創(chuàng)新有這樣的特色：它們基于一些應(yīng)用，潛在的科學(xué)原則由不同科學(xué)理論的互動(dòng)所形成，甚至是不同學(xué)科之間的互動(dòng)所形成的。”姚期智舉了幾個(gè)例子來(lái)證明他的觀點(diǎn)。
第一個(gè)例子是關(guān)于信息安全的。“我們都知道，保護(hù)國(guó)家、個(gè)人和商業(yè)的秘密是很重要的。”姚期智說(shuō)，比如兩個(gè)人在不同的城市想通過(guò)電話建立一個(gè)只有他們兩個(gè)人知道的密碼，以便通過(guò)ATM機(jī)取款。如果用密碼理論可能做不到，因?yàn)槿绻腥寺?tīng)到兩個(gè)人的談話，就會(huì)知道密碼。
“但是如果我們用圖靈的理論打破原來(lái)的盒子，建立一個(gè)更大的盒子，就將使得這種操作成為可能。我們發(fā)現(xiàn)任何涉及到數(shù)字的計(jì)算都可以進(jìn)行安全的計(jì)算，使得所有人在最后都能知道結(jié)果，卻不知道過(guò)程中的細(xì)節(jié)。這項(xiàng)安全計(jì)算技術(shù)在過(guò)去10到20年之間才真正成熟。”姚期智說(shuō)。
第二個(gè)例子是關(guān)于量子計(jì)算的?，F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近了量子極限，在未來(lái)50到100年里可能很難將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提速，而量子計(jì)算能使計(jì)算更快。
“為什么量子計(jì)算是非常令人振奮的呢？為什么當(dāng)中會(huì)涉及物理學(xué)？”姚期智表示，量子計(jì)算機(jī)的原則和我們經(jīng)典計(jì)算機(jī)的原則很不一樣。它有兩個(gè)特點(diǎn)，第一是物理和計(jì)算機(jī)科學(xué)的交集，這使人們回到設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的初始追求——如何建造更好更快的計(jì)算機(jī)；第二，由于量子技術(shù)逐漸成熟，人類(lèi)首次有能力操縱分子層面上各個(gè)原子的結(jié)構(gòu)，因此需要建立一個(gè)量子計(jì)算機(jī)來(lái)模擬這樣的自然過(guò)程。
對(duì)于未來(lái)信息科學(xué)的發(fā)展，姚期智認(rèn)為，信息科學(xué)有一個(gè)很大的基礎(chǔ)科學(xué)庫(kù)，它被不同的學(xué)科所使用，與其他學(xué)科交流、交互，因此在21世紀(jì)有很多機(jī)會(huì)形成基礎(chǔ)和技術(shù)上的創(chuàng)新。他說(shuō)：“信息科學(xué)還是一門(mén)年輕的科學(xué)，近40年來(lái)，信息技術(shù)始終走在信息科學(xué)的前面。近20年里，集成電路和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提出很多挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，如應(yīng)對(duì)技術(shù)的復(fù)雜性、保證可靠性、大幅度降低功耗等。”他預(yù)計(jì)，未來(lái)也許會(huì)興起一場(chǎng)以高性能計(jì)算和數(shù)字仿真為特征的新的信息科學(xué)革命。
“面對(duì)信息技術(shù)的創(chuàng)新，我們很難預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)發(fā)生什么?！币ζ谥钦f(shuō)：“現(xiàn)在可以預(yù)計(jì)的是，我們很快會(huì)看到什么是未來(lái)幾十年發(fā)展的方向，比如說(shuō)因特網(wǎng)的安全性得以實(shí)現(xiàn)；或者設(shè)計(jì)出新一代的因特網(wǎng)，使得網(wǎng)上的交互更加便捷、安全性大大提升。更普遍的是，摩爾定律是否能夠在信息技術(shù)上得以持續(xù)性發(fā)展？我們能否找到很好的辦法處理海量數(shù)據(jù)信息？信息技術(shù)能否在物理、醫(yī)學(xué)、生物、經(jīng)濟(jì)學(xué)等方面幫助人類(lèi)更好地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)？這些問(wèn)題我們?nèi)砸媚恳源！?/span>
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