数学与产业双轮驱动,实现产学研结合,相互成就——华为董事、战略研究院院长徐文伟在数学促进企业创新发展论坛上的讲话

发布: 2021/06/12 23:00

2021年6月12日上午,中国工业与应用数学学会第二届“数学促进企业创新发展论坛”开幕式在重庆举行。华为技术有限公司董事、战略研究院院长徐文伟先生在开幕式上作了精彩的演讲。以下是演讲全文:



数学与产业双轮驱动,实现产学研结合,相互成就—在数学促进企业创新发展论坛开幕式上的讲话

徐文伟

(2021年6月12日)


感谢中国工业与应用数学学会的邀请,很荣幸再次参加数学促进企业创新发展论坛,这是一个很好的学习与交流平台。

数学是一切科学的基础。远在300多年前出现的微积分,可以帮助人类计算航天器的轨迹等关键参数;在研制原子弹、设计高性能飞机、破译敌方密码和调配军用物资等过程中,应用数学扮演了极为关键的角色;70年前数学家香农的三大定理,奠定了信息论基础,使得信息与通信技术得到高速发展。

回顾过往,华为在ICT领域,从跟跑,到并跑,直到领跑,受益于在数学领域二十多年的持续投入。1998年,华为在俄罗斯成立了第一个数学研究所,解决了2G/3G基站的交调干扰问题,采用数字预失真算法把功放的效率从10%提升到了50%以上,大大降低了功耗,提升了集成度,实现了无线领域全球领先;2016年在巴黎成立的第二个数学研究所,从事5G核心算法的优化,为5G领先做出了贡献。去年10月,在巴黎成立的拉格朗日数学中心,是一个吸引全球数学天才的开放研究机构,探索未来的计算与通信理论。

尤其要感谢我国数学家们对华为做出的重大贡献:马志明院士帮助华为对Polar码做了透彻的数学分析,与华为合作做出了重要贡献;去年发布的十大数学挑战问题,也已经取得初步进展,罗智泉院士针对大规模通信网络的最优控制难题,采用基于ADMM的分布式非凸优化和稀疏优化技术,解决5G频谱最优等问题,使无线网络的性能提升超过10%以上,实现更少的基站,更好的性能。

站在今天看明天,未来二三十年人类社会将演变成智能社会,其特征是:万物感知、万物互联、万物智能。这一切将给ICT产业带来新的挑战,要求未来网络通信、计算能力十倍乃至百倍提升,网络的复杂度也将大大超过现有的管理能力,单靠增加资源和功耗来获取更多算力的模式也难以为继。今天,在几乎达到香农极限,在摩尔定律已变缓的情况下,面向未来,我们将如何突破这些瓶颈?

必须依靠数学、物理、化学等基础理论的突破和技术的发明。数学不仅解决当前我们行业面临的挑战和困境,也必将在物理、化学以及交叉科学的发展中起到关键使能作用。

数学与产业的进一步结合,可采用双轮驱动的模式。数学理论的突破和应用,与产业界关键瓶颈和世界级难题相互结合,相互驱动。数学家与产业科学家紧密融合,相互促进,相互成就。实现产学研的无缝连接。

但是当前最大的挑战在于,产业界和数学界之间存在鸿沟,数学家不理解产业需要解决什么问题,而产业科学家没有能力把工程难题准确提炼为数学问题,相互不熟悉,很难找到结合点。为了解决这个困境,我认为:

1产业界要帮助数学家理解工程问题,要以数学语言描述问题

“问题的质量决定了成果的价值

去年我发布的《后香农时代,面向数学的十大挑战》,把产业界的挑战和面临的世界级难题,尽量以数学家能理解的形式描述出来,然后我们组织专题研讨会,与数学家们进行分享问题细节,帮助数学家理解挑战问题的实质,目的是希望锚定ICT领域数学研究的主攻方向,抓住行业发展和挑战的主要矛盾和矛盾的主要方面。

2基础理论研究的艰难性和结果不确定性,决定产业需要有耐心,需要合作模式和合作机制的创新

工程与数学的结合,需要两个领域相互学习、相互理解。我们在过去以解决工程问题的项目制合作的基础上,与北大等建立长期的联合实验室(包括资助韦东奕的纯数学研究);去年在巴黎成立了以菲尔兹奖得主Pierre-Louis Lions领衔的拉格朗日数学中心,构建顶尖数学家的交流、研究的平台;开展交叉领域研讨会,进行多路径、多梯次、多场景的Open Innovation;我们也积极与数学界联合举办研讨会,比如与马志明院士共同发起了“ICT领域的数学基础全国性研讨班,聚天下英才,思想碰撞,目前单个专题研讨已吸引了超过1500人参加,共同推动了应用数学领域的热潮;

3成功的产学研结合,需要数学家深入应用场景

华罗庚先生深入应用场景,以大道至简的理念,提出优选法,用深入浅出、通俗易懂、易用的方式,给出问题的最优、最简解法,把数学殿堂的理论武器与算法、工具带到生产一线和田间地头。在象牙塔里的最顶端的数学家,需要深入工程业务,理解工程场景和问题,并把工程问题转化为数学问题。

4多给年轻数学家机会,发现和培养优秀的数学人才

华为在国内重点高校开展了人才funding的工作,希望与高校一起,通过经费支持和产业课题,吸引年轻数学家来解决实际的产业工程问题。通过揭榜挂帅项目,赞助数学建模比赛,建立博士后流动站等,给年轻数学家更多挑战机会。

5广泛接纳数学家的新思想,为数学天才搭建自由探索的平台

华为希望数学家给我们带来新的思想,新的成果,新的模型,共同开展从理论探索到应用落地的一系列的工作。

与数学家合作,需要有战略眼光,需要长期的投入,容忍中间的失败,更要有耐心。希望数学家有时间喝咖啡,多喝咖啡,把咖啡转换成数学定理,拓展人类知识边界。数学家要做一些无用的、凭兴趣的研究。没有高斯、黎曼等人的非欧几何,恐怕就没有爱因斯坦的广义相对论,有了麦克斯韦方程,马可尼发明无线电才成为必然。有了数学家的一些无用的研究,才使得创业者创造出无限可能。对数学家的评价体系,也要进行优化。

我们与国内数学界的合作取得了很多成果,我们对国内应用数学的发展充满信心。我相信数学促进企业创新发展论坛在我国应用数学产学研结合的过程中,将起到巨大的推动作用,让我们共同努力!

谢谢大家 。



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