2012年9月24日上午9點(diǎn)，首屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)年會在北京國家會議中心舉行。北京大學(xué)教授李琦在大會中做了《下一代數(shù)字地球與智能計算》的報告。

北京大學(xué)教授李琦

　　以下為大會報告實(shí)錄：

　　尊敬的各位來賓，我今天報告的題目是“下一代數(shù)字地球與智能計算”，這張圖片大家一看就知道，這是水平星，我們今天的這顆衛(wèi)星，已經(jīng)越來越給我們提供我們所希望的信息，能反映的是我們大氣的水分和海洋的圓度，我們通過云端的計算環(huán)境，我們就能夠感受多種衛(wèi)星給我們帶來的信息，形成了一個從天空地信息一體的信息服務(wù)和應(yīng)用，因此，我們今天實(shí)際上從把地球作為一個系統(tǒng)來對待，到數(shù)字地球已經(jīng)走向了下一代數(shù)字地球、智能地球，這之間給我們帶來的就是信號的機(jī)會和挑戰(zhàn)。那么這個最大的就是氣候變化，全球變化的問題。

　　我用這張圖把我們到今天為止形成的系統(tǒng)，把它叫做1.0，這個1.0實(shí)質(zhì)上是給我們搭建了一個空間信息，在全球無縫的組織管理的平臺，信息進(jìn)行交換和發(fā)布的平臺，它最典型的就是谷歌和微軟的應(yīng)用，我們統(tǒng)稱為1.0，它的特點(diǎn)是空間數(shù)據(jù)共享和交換的平臺。在1.0上，我們能夠感受到戈爾提出的數(shù)字地球的愿景，可以無機(jī)縮放的去體驗(yàn)真實(shí)世界和虛擬世界的地球系統(tǒng)。我們可以去體驗(yàn)圍繞這個地球的空氣質(zhì)量的問題，可以用這個平臺進(jìn)行科普，真實(shí)的去感受各種科學(xué)知識，還可以用它進(jìn)行數(shù)字服務(wù)等等，1.0已經(jīng)給我們帶來很多應(yīng)用的機(jī)會，但是我這里特別強(qiáng)調(diào)的就是1.0，這張圖大家看這是梵高的名畫《星夜》，右邊和下面的這個是真實(shí)的海洋洋流，這兩個非常的相象，在我們1.0是難以表達(dá)這樣的對象的，因此我想說的是，這就給我們提出我們現(xiàn)在需要的是下一代的數(shù)字地球，它要能夠去真實(shí)的表達(dá)我們真實(shí)的、動態(tài)的地球系統(tǒng)。

　　這樣一個能夠表達(dá)動態(tài)、真實(shí)的數(shù)字地球應(yīng)該是什么樣的系統(tǒng)?毫無疑問，它應(yīng)該是一個可以進(jìn)行求解的系統(tǒng)。因此，1.0只是為我們搭建了一個把數(shù)字進(jìn)行集成，進(jìn)行融合的基礎(chǔ)。但是它要面對一個真實(shí)的、動態(tài)的表現(xiàn)是難以表達(dá)的，因此我們需要發(fā)展2.0，那么2.0究竟是什么樣的系統(tǒng)?它要能夠直接表達(dá)描述動態(tài)復(fù)雜的地球系統(tǒng)，因此我們選擇了全球氣候變化最大的命題，作為我們研究的對象。因?yàn)槿驓夂蜃兓膯栴}，已經(jīng)成了當(dāng)今世界所有的重大議題，也是所有危機(jī)的根源，就是我們現(xiàn)在面臨的無論是生態(tài)危機(jī)、金融危機(jī)、水危機(jī)等等，這些危機(jī)的全面爆發(fā)，實(shí)際上它的本原最本質(zhì)的就是氣球變化，也許我們今天還很難接受這個觀點(diǎn)，但是我相信隨著我們知道越來越多的真相，我相信大家會再重新來認(rèn)識這個問題，現(xiàn)在圍繞氣候變化的問題，實(shí)質(zhì)上已經(jīng)在全球形成了觀點(diǎn)鮮明的兩大派，作為IPCC為代表的，包括戈爾在內(nèi)的，就是咱們第一代數(shù)字地球的提出者，前美國副總統(tǒng)戈爾，他也因?yàn)橹v氣候變化的問題，獲得了諾貝爾和平獎，所以以IPCC為代表包括戈爾在內(nèi)，我把他先稱之為正方，全力主張全球氣候變化是因?yàn)槎趸紝?dǎo)致的。另外一方叫NFCC為代表的，匯集了世界一大批科學(xué)家，提出了截然不同的觀點(diǎn)，到底真相如何，我希望這個數(shù)字地球做一個系統(tǒng)平臺，能夠?qū)@個問題進(jìn)行反證，來為我們提供一個控制氣候，或者說適應(yīng)氣候的一個現(xiàn)代化的工具，所以這個平臺初步已經(jīng)在嘗試。如果溫度升高兩度，那么這個地球會變成什么樣，所以目前已經(jīng)開始初步的進(jìn)行模擬。

　　當(dāng)然，第一代數(shù)字地球是難以回答這個問題的，難以支撐這個問題，它僅僅是為我們提供了這個數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，進(jìn)行交換的平臺，它還難以為我們提供建模環(huán)境，而我們現(xiàn)在面對的問題，是一個復(fù)雜的、開放的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)目前還沒有數(shù)學(xué)方程可以表達(dá)，那么對于這種沒有數(shù)字方程表達(dá)的復(fù)雜系統(tǒng)，如何對它進(jìn)行建模和模擬，這就是我們2.0所面臨的問題，從這張圖我們可以看出，實(shí)際上我們1.0是完成了全球空間數(shù)據(jù)的集成，但是第二塊，就是我們的模型，專業(yè)模型對這個地球系統(tǒng)的概念和數(shù)學(xué)模型，并沒有真正建立。而這個是我們2.0的核心關(guān)鍵，所以我們現(xiàn)在需要首先對數(shù)字地球概念的再認(rèn)識，這張圖實(shí)際上已經(jīng)表達(dá)了對2.0的認(rèn)識，就是說它不僅是要完成一個對現(xiàn)實(shí)世界的映射，更關(guān)鍵的還要能夠把我們?nèi)搜劭床灰姷?，可見光以外的，通過影像表達(dá)出來，使我們更深刻的透過現(xiàn)象看本質(zhì)，所以可以用這張圖來表達(dá)，1.0，我們實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)實(shí)世界的線性映射，2.0我們需要的是三個空間，人、機(jī)、地一體化的協(xié)同工作，才能真正去構(gòu)建2.0。

　　所以圍繞這個概念，我們進(jìn)行了初步探索，這個系統(tǒng)架構(gòu)里黑的部分是我們1.0已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的部分，2.0就是現(xiàn)在正在做的工作，簡單一句話就是正在向云端環(huán)境進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

　　這是這個系統(tǒng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，它的核心就是它有一個模型服務(wù)器和建模環(huán)境。這里面有三大核心技術(shù)，一個是云計算，第二是大數(shù)據(jù)，第三是它的核心系統(tǒng)模型。百度和新浪都已經(jīng)推出了它的云平臺，我們現(xiàn)實(shí)已經(jīng)能夠感知這個云端的技術(shù)環(huán)境，它為我們數(shù)字地球提供社會化的廣泛應(yīng)用提供了非常好的平臺，大大簡化了把過去我們的算法和編程都屏蔽的后面，給用戶提供了一個非常簡便的應(yīng)用環(huán)境，所以云空間是它的核心部分，然后中間是大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)這里面的關(guān)鍵是需要基于模型的數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)挖掘和智能求解，最終構(gòu)成智能求解系統(tǒng)。根據(jù)這個思路，我們已經(jīng)初步做了一些工作，一個是圍繞地球系統(tǒng)，我們認(rèn)為實(shí)際上地球系統(tǒng)最重要的是生態(tài)系統(tǒng)，我們量化生態(tài)系統(tǒng)的話，它是由碳、水、氮和熱構(gòu)成了我們生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)，所以我們可以分別通過對關(guān)鍵參量的求解來加深我們對地球系統(tǒng)的認(rèn)知，所以第一個做了碳循環(huán)的求解，可以從全球任何一個區(qū)域，通過這個感知能夠切實(shí)的感知中國，感知到全球，到區(qū)域，到城市，最終到企業(yè)。換句話說，把碳作為我們貫穿從生產(chǎn)到銷售的整個過程，這個是整個的低碳過程。在這個關(guān)鍵技術(shù)突破下，可以進(jìn)一步感知北京，這里面的所謂的慧，這個核心思想就是把我們的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、模型、組件化，按標(biāo)準(zhǔn)分裝成服務(wù)，在這個前提下，能夠提供泛在服務(wù)，所以構(gòu)成所有的智慧城市。也就是我們講的下一代數(shù)字地球和下一代數(shù)字城市。

　　所以初步做了一些工作，有一點(diǎn)小小的感知，數(shù)字北京現(xiàn)在已經(jīng)每年的硬性維護(hù)費(fèi)財政撥款5000萬，充分說明它已經(jīng)成為一個重要的現(xiàn)代化信息平臺，前面這些工作，我們的體會就是，這里面的核心重要的是系統(tǒng)模型。最后我以這個視頻結(jié)束我的講話，給大家看到我們現(xiàn)在所要表達(dá)的是一個負(fù)責(zé)真實(shí)的地球系統(tǒng)。

　　(以上報告內(nèi)容為現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核)