李欣帅：华为联合高校共建科研及人才培养平台，打破基础理论和技术发展瓶颈

点击：  作者：李欣帅    来源：DeepTech深科技 微信号  发布时间:2022-06-04 09:38:09

 

数学、物理等基础研究的突破，使得信息产业得到飞速发展。

 

数学上的突破，如傅立叶变换理论和快速傅立叶变换算法的出现，极大方便了通信产业的信号处理；5G（第五代移动通信技术）的发展更是充分利用了数学工具。

 

物理领域的半导体材料、集成电路等突破，为处理器和存储器的出现奠定了基础。

 

值得注意的是，从基础理论到工程原型所花费的时间，要大大小于理论“从无到有”的产生时间。

 

目前，信息产业面临着香农定理理论天花板和摩尔定律工程天花板。

 

香农定理是信息论（研究数字信息的量化、存储和传播）中的一个概念，也称香农极限，为给定带宽和给定噪声水平的信息最大速率设定了标准。由美国数学家、“信息论之父”克劳德·香农（Claude Shannon）于 1948 年提出。

 

摩尔定律体现了信息技术的发展速度，由工程师戈登·摩尔（Gordon Moore）在 1965 年指出。即每隔一段时间（约两年），集成电路元器件数量会成倍增加。尽管该定律是一个经验法则，但至今仍未失效。

 

从 1965 年算起，也就是说，ICT（信息与通信技术，Information and Communications Technology）领域近 60 年没有新的理论突破。产业发展渐渐遇到瓶颈，亟需新的理论和技术突破。

 

“在这样的背景下，华为将自己的创新战略开始从创新 1.0 升级到创新 2.0，”在 5 月 31 日的泰晤士高等教育亚洲大学峰会上，华为董事、科学家咨询委员会主任徐文伟说到，“即从基于客户需求的技术与工程创新转向基于愿景驱动的理论突破与基础技术发明创新。”

 

 

（来源：资料图）

 

具体来说，华为正从“1 到 N”的产品与解决方案创新（主要是实现商业上成功）转向从“0 到 1”的理论突破和基础技术发明创新。

 

另外，基础理论和技术突破存在着较高的不确定性，这就决定了该方面的创新不能是封闭性质的。

 

因此，华为创新 2.0 的思想理念是“开放式创新”（共享能力）、“包容式发展”（分享成果）。

 

值得一提的是，打破理论发展和基础技术瓶颈的主要源头在学术界，工业界提出的挑战则是其发展的推进剂。

 

最终，需要学术界和工业界联合起来共同推动理论和基础技术发展。

 

愿景假设+应用研究，产学研用协同产出世界级成果

 

大学与企业的合作是互利共赢的。高校进行基础技术研究，主要从事“0 到 1”的发明创造，并指引、照亮产业发展方向。企业发挥“工程商用”优势，为众多场景下的工程化和产业化难题提出解决之道，并助推实现高校研究成果的商业化，进一步产生社会价值。

 

 

（来源：资料图）

 

在产学研用的具体的措施方面，企业、高校、研究机构构建战略协同，共同定义“大问题”，包括围绕基础理论、先进技术、交叉领域开展联合研究。

 

同时，高校与企业相互促进，开展联合人才培养，为科研和产业输送源源不断的生力军。

 

“华为与中国教育部在众多方面有着深入合作，包括‘智能基座’产教融合协同育人基地、课程共建、高层次人才培养专项、卓越工程师产教联合培养、产业挑战难题发布、全国重点实验室重组等。”徐文伟表示。

 

总的来说，产学研用须真正协同起来，共同解决产业难题，从而产出世界级成果。在此方面，可以举两个有关 5G 通信的例子。

 

其中一个关于极化码（Polar Code）。Polar Code 从提出到成为 5G 标准，用了约十年时间。

 

“Polar Code 之父”土耳其教授埃尔达尔·阿里坎（Erdal Arikan）在 2008 年的国际信息论会议上首次提出了“信道极化”概念，同年发表了一篇题为《信道极化：一种用于构造对称二进制输入无记忆信道的容量实现码的方法》（Channel polarization: A method for constructing capacity-achieving codes for symmetric binary-input memoryless channels）的论文。他将该信道编码方法命名为 Polar Code 。并提到 Polar Code 具有适度的编码和解码复杂度，这使得它对许多应用具有吸引力。

 

为让 Polar Code 能够走向实用，华为的全球数学家团队进行同步研究后，提出极化权重 PW 序列方法，解决了码构造问题。经改进后，大大缩小了与香农极限的差距。由此，Polar Code 在 2016 年被 3GPP 标准化组织接受，并最终促成了其的工程化和标准化。

 

该案例背后体现了学术界理论研究与工业界工程验证密切协同的重要性。

 

另外一个例子是 5G 关键技术 Massive MIMO（大规模天线技术）。据了解，对于 Massive MIMO 能否大幅提升移动通信系统的性能，学术界最开始的看法并不一致。

 

2011 年，在经工程师托马斯·马尔泽塔（Thomas Marzetta）和埃里克·拉森（Erik Larsson）初步推导出该方面理论框架后，众多研究者进一步意识到这一理论的重要性，并联合开展研究。

 

而华为在进行内外部综合评估后，判断 Massive MIMO 是未来的一个方向，决定在此领域加大研发投入，最终实现了理论结合工程的突破和领先，Massiv MIMO 也成为助力 5G 发展的核心技术之一。

 

 

（来源：Pixabay）

 

以上两个案例告诉我们：领军高校聚焦世界前沿技术研究和基础技术发明，敢于开展和鼓励开创性工作；工业界可提供高价值场景挑战和世界难题，帮助高校实现研究成果。两者协同走出创新“死亡谷”。

 

校企联合全方位、多层次培养高水平人才

 

立足高校和科研机构，企业最关键的科技自强是技术创新，而最根本的竞争力体现在高水平人才上。

 

人才是企业创新和发展的动力，人才培养不仅仅是高校的工作，也是企业的责任。

 

徐文伟说道：“华为与国内顶尖的综合性研究型大学进行合作，注入产业的方向和思想，参与学科设计、校企联合培养，产学研深度融合，助力大学搭建世界一流水平的‘新工科’教育体系，共同培养高层次人才。”

 

除了与高校联合培养人才，华为还通过科技竞赛等帮助青年人才了解行业前沿技术。并将工业界最前沿的技术挑战设置为大赛中的题目，即可开拓竞赛学生们的视野，也加强了他们理论与实践结合的能力。与此同时，还能够推动解决相关产业问题。

 

 

（来源：资料图）

 

华为还通过联合实验室、黄大年茶思屋、未来种子、博士后流动站等共同营造创新环境和平台。

 

另外，对于产业需要怎样的人才，华为结合自己的探索实践，大体总结为 4 个方面：具备扎实的基础科学功底，能创造性地解决问题；掌握新兴产业或产业“下一跳”所需知识，能够助力产业引领发展；站在工程技术的前沿，可以不断改进和革新；紧跟前沿工程技术所需，动手能力强。

 

最后，值得一提的是，在创新和研发方面，华为始终保持着持续性地高投入，近十年研发费用已累计超 8,000 亿元。据了解，目前华为在全球拥有 10 万多名研发人员，超过公司总人数的一半，其中约 15,000 人从事基础科学研究。

 

除此之外，徐文伟还提到，华为每年在高校上的投入达 27 亿元以上，与全球 300 多所高校、900 多家研究机构和公司有着广泛合作。

 

“关于如何提前布局新兴技术领域、提前培养产业下一代技术所需的人才，”华为表示，“我们希望与众多合作伙伴共同探索，并一起解决面向未来的世界级难题，让创新成果为全人类、全产业共享。”

 

作者：李欣帅 来源： DeepTech深科技