应用数学驱动企业创新 科研成果落地开花 ——“后香农时代十大挑战问题之六-大规模通信网络的最优控制”实现重大突破

发布: 2021/12/29 17:37

乘势而上,数学的春天来了

当下,随着国家《关于全面加强基础科学研究的若干意见》和《关于加强数学科学研究工作方案》等有关战略部署的出台,一大批国家级应用数学中心相继成立,加强应用数学及数学的应用研究成为国家科技创新体系的重要组成部分,愈发受到社会关注。加之,以华为等企业为代表的一大批本土高科技企业的迅速崛起,以及我国在航空航天、国防、核能、医学、大数据、人工智能等领域研究的不断深入,各行各业对数理基础和算法设计产生了强烈的需求,与应用数学有关的基础研发得到了空前的重视,数学与企业创新比任何时候都显得更为密切。中国应用数学的发展,正在进入黄金时代。

1990年成立至今,中国工业与应用数学学会(以下简称“学会”)始终团结和带领中国广大的工业与应用数学工作者,努力推进工业与应用数学在中国的发展。为进一步增强数学与工业界的结合,发挥应用数学在企业创新发展中的重要作用,近几年,在学会理事长张平文院士的带领下,学会在加强工业与应用数学界的合作方面更是不遗余力地大声疾呼、搭建平台、创造条件。面向数学界及企业界,张平文理事长带领学会发起“CSIAM数学促进企业创新发展论坛”,并先后两次在长沙和重庆成功举办。论坛期间,发布了“数学与企业合作交流平台”、“后香农时代,面向数学的十大挑战问题”以及“智能制造行业的十个数学问题”,评选认证了“CSIAM应用数学落地成果”,进一步促进了数学与企业的对接融通。一系列的活动,在数学界及工业界引发热烈反响。

2020年828日,学会第一届数学促进企业创新发展论坛在长沙开幕

2020年828日,在第一届数学促进企业创新发展论坛上,学会首度对外发布了“数学与企业合作交流平台”

2021年612日,学会第二届数学促进企业创新发展论坛在重庆开幕,会上发布了首届CSIAM应用数学落地成果,罗智泉院士与华为团队合作完成的项目获得成果认证


协同攻关,创新成果落地开花

作为我国信息通信领域的代表性企业,华为一直十分重视数学。得益于数学,华为在信息通讯领域从跟随到并跑,最终在5G领域实现了领跑。数学给华为带来了领先的技术地位,创造了不菲的价值,也为大众信息通讯带来了便捷,改善了民生福祉。这种重视数学并将数学与企业各业务部门深度融合的发展模式被张平文院士称为“华为模式”。

为推动利用数学来解决工程问题,实现工程问题数学化,华为董事、战略研究院院长徐文伟认为,应当基于愿景假设和应用研究的双轮驱动,通过高校、科研机构、企业的战略对标,共同定义“正确的大问题”,构建战略协同探索未来技术蓝图。基于此思路,华为与数学界开展了多种类型的合作,包括建立联合实验室、创新中心、长期合作框架、联合人才培养、数学建模竞赛等,华为还与马志明院士共同策划举办了全国性的ICT基础数学研讨班等创新合作探索模式,且与罗智泉院士共同倡议成立了深圳国际工业与应用数学中心。

时间回到2020828日,在学会举办的第一届数学促进企业创新发展论坛上,华为董事、战略研究院院长徐文伟发布了“后香农时代,面向数学的十大挑战问题”,张榜求贤,吸引了国内外众多应用数学家的目光。

2020年828日,华为董事、战略研究院院长徐文伟在学会第一届数学促进企业创新发展论坛上提出并发布了“后香农时代,面向数学的十大挑战问题”

就在此次会议举办后的第二个月,在徐文伟及罗智泉共同推动下,华为战略研究院、华为服务与软件研发管理部、深圳市大数据研究院、香港中文大学(深圳)合作建立未来网络系统优化创新实验室(以下简称“创新实验室”)。中国工程院外籍院士、香港中文大学(深圳)副校长、深圳市大数据研究院院长、SIAM/IEEE Fellow罗智泉教授担任实验室主任。实验室通过吸引、连接全世界优秀科学家与工程师,挑战网络系统优化基础理论技术的学术无人区,让数学能力和华为优秀的工程能力相结合产生化学反应,共同推进数学、人工智能技术在未来网络系统级创新中的应用,解决多年来困扰通信业界和科学界的世界级难题,使千百个网络体验与效能最大化。而华为发布的“后香农时代,面向数学的十大挑战问题”中的第六个问题“大规模通信网络的最优控制”则成为了创新实验室重点攻关的项目。

未来网络系统优化创新实验室揭牌仪式

2021年1218日,喜讯传来。创新实验室在2021MIIS会议上正式对外发布针对“后香农时代十大挑战之六-大规模通信网络的最优控制”挑战问题的数学突破成果。由华为战略研究院及华为服务与软件研发管理部、香港中文大学(深圳)、深圳市大数据研究院三方专家组成的联合团队,针对大规模通信网络的最优控制中的核心技术挑战,提出了SRCON-数据驱动的现实网络统计模拟技术,从无到有建立了大规模4/5G网络性能的数学优化模型,突破了求解超大规模优化模型的算法瓶颈。相关技术成果已经开始在全球5G重大局点中规模应用。扎根企业创新的应用数学种子已生根发芽,开出了技术革新的创新之花,结出了民生福祉的累累硕果。

华为董事、战略研究院院长徐文伟在线上出席成果发布仪式,高度认可联合团队的产出成果,对联合团队做出的卓越贡献和科研攻关取得的巨大进展表示祝贺和感谢。他表示,这些进展和成果将产生巨大的经济价值,希望应用数学领域和产业界专家们能一起携手在光通信、网络优化、网络安全等等问题上进行更深入的理论探讨和实践,也表示华为将坚定不移地支持数学家们的工作,提供使用场景等各方面的支持,为未来科技创新做出应有贡献。

华为董事、战略研究院院长徐文伟在线上出席成果发布仪式

会上,华为公司服务Fellow王楠斌代表创新实验室正式发布了SRCON-数据驱动的现实网络统计模拟技术,剖析了大规模通信网络最优控制的核心技术挑战,详细阐述了无线信道统计建模、流量建模等关键技术,以及对应成果在5G网络中应用的情况。

华为对罗智泉院士领衔的实验室团队在大规模通信网络的最优控制问题中取得的关键成果给予了高度认可,授予实验室“优秀技术合作项目奖”。实验室主任罗智泉院士与团队代表出席了颁奖典礼,华为全球技术合作副总裁艾超代表华为董事、战略研究院院长徐文伟为罗智泉院士颁奖。

颁奖现场

罗智泉院士对华为授予的奖项表示了由衷的感谢。他表示,这个奖项的分量很重,因为对于任何研究成果,最好的认可就是来自产业界的认可。未来网络创新实验室是深圳市大数据研究院和华为技术有限公司、香港中文大学(深圳)三方共同建立的实验室,在实验室成立的一年多以来,摸索出了一条突破大规模网络建模和优化难题的技术路线,在真实局点基于真实数据联合一线交付团队快速迭代打磨,到目前为止取得了不错的成绩。在实验室的实际工作开展中,华为提供了很多支持,这充分体现出华为对数学和工程结合解决实际问题的远见和决心。

罗智泉院士发言


双向奔赴,应用数学发展彰显蓬勃生机

2021年,习近平总书记在两院院士大会和中国科协全国代表大会上强调: 要加强原创性、引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战;要增强企业创新动力,发挥企业出题者作用;要强化国家战略科技力量,国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学、科技领军企业都是国家战略科技力量的重要组成部分,要自觉履行高水平科技自立自强的使命担当,多出战略性、关键性重大科技成果。习近平总书记对于科技创新的指示给我们指明了方向。

矢志创新,领先企业牵引技术革新;双向奔赴,数学力量释放强大动能。数学作为创新驱动发展战略的动力源泉,对企业的创新活动十分重要,能够为企业解决关键问题、核心问题提供原创性思想和基础理论,助推企业向原始创新驱动的发展模式转型。同时,企业应用数学进行技术创新及产品革新,可加快数学家研究成果的真正落地,而企业界释放的技术需求及重大疑难点,也将有力地牵引数学界的研究及发展方向,进一步滋养数学学科发展,助推我国数学发展与进步,这是一个双向奔赴、协同共荣的过程。

数学与工业的结合、数学与国家重大需求的结合、数学与其他学科的交叉融合,本质上是服务于国家科技发展、经济建设和社会进步的。目前,全球新一轮科技革命和产业变革深入发展,新一代信息技术与社会各层面加速融合,社会形态已呈现出明显的数字化、网络化、智能化发展趋势,我国正处在建设有中国特色的创新型国家、提升全球核心竞争力的关键时期。新时代、新场景、新问题、新挑战、新机遇,更需要数学家们发挥核心作用,更需要企业界不断重视数学在企业创新中的作用,以应用数学为支撑,满足国家战略需求,促进企业创新发展。

学会将继续秉承开放、民主、协作、进取的创新精神,高度重视并积极投身于数学促进企业创新发展事业中,面向国家重大需求和经济主战场,积极营造科学界与企业界相互促进、协同创新的良好生态,擘画中国工业与应用数学发展新图景。




学会办公室供稿,文中部分信息来源于深圳市大数据研究院微信公众号






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