昨日，“第二十一屆中國國際軟件博覽會”在北京召開。中國科學院院士梅宏在主論壇發(fā)言時表示，我們正在進入一個軟件定義的時代。

目前我們正在進入一個新的時代，不同的人對這個時代賦予了不同的標簽。從基礎(chǔ)設(shè)施角度可以稱之為互聯(lián)網(wǎng)+時代，從計算模式的角度可以叫做云計算時代，從信息資源的視角則是大數(shù)據(jù)時代或者人工智能時代，今天我想從最基本的使能技術(shù)的角度，我們把它稱之為軟件定義的時代。

什么是軟件定義？我們從軟件的發(fā)展開始談起。過去的軟件發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，早期我們稱之為軟硬一體化的階段，從程序變成軟件一直是作為硬件的一個附屬品存在。七十年代中期軟件開始成為獨立的產(chǎn)品，并且開始逐步創(chuàng)造了一個巨大的產(chǎn)業(yè)，應用覆蓋到我們生活的方方面面。九十年代中期隨著互聯(lián)網(wǎng)商用的起步，軟件產(chǎn)品走向服務化、走向網(wǎng)絡化，開始滲透到人類社會生活的每一個角落。無處不在的軟件已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面，舉幾個例子：

現(xiàn)在的汽車發(fā)展工業(yè)軟件的比重一直在持續(xù)地增加，有的已經(jīng)占到了全車成本的40%以上，比如寶馬7系的軟件總量超過了2億行，特斯拉S總量超過4億行，飛機空客A380軟件總量超過了10億行，2016年全球軟件的銷售是200億美元，互聯(lián)網(wǎng)延伸給我們催生了軟件新的模式的變化，基于云的新的軟件使用模式就是軟件服務，按照Gartner的報告，2016年全球公共云服務市場規(guī)模是2000億美元，其中SaaS已經(jīng)到了277億美元，年增長率為20%。在移動互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，通過軟件定義的每一臺手機加上后臺的云的服務，一種新的模式就是我們的APP。兩大陣營APP-Stare和Google Play大概有300億以上的應用，累計下載量是1500億次。2016年全球移動商家的收入達到了448億美元，年增長率是40%，遠遠超過其它的新興產(chǎn)業(yè)。

我們看到過去互聯(lián)網(wǎng)帶來的變化已經(jīng)深刻地改變了我們?nèi)祟惿鐣嵏擦撕芏嘣械男袠I(yè)：我們的唱片、我們的郵政、交通出行、票務旅游，甚至傳統(tǒng)的電信，同時互聯(lián)網(wǎng)也創(chuàng)造了新型的應用和經(jīng)濟模式，電子商務、政務和每年出行的導航都在縮小，平臺經(jīng)濟、共享經(jīng)濟、API經(jīng)濟等各種新名詞也是層出不窮。

互聯(lián)網(wǎng)的核心價值是什么？是連接，從連接終端到連接用戶到實現(xiàn)我們應用的互聯(lián)正在走向萬物互聯(lián)，其網(wǎng)絡的價值是和節(jié)點成正比的，軟件正是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)核心價值的重要技術(shù)。無處不在的軟件正在定義整個世界，我借用兩位名人的話：一位是網(wǎng)景的創(chuàng)始人Edson，他說軟件正在吞噬我們的世界。美國工程院院士C++的發(fā)明人Strom給了一個說法，人類文明運行在軟件之上。

軟件定義的信息是源自于2008年斯坦福大學的一個項目，把傳統(tǒng)的交換機通過軟件的方式按照三層結(jié)構(gòu)開發(fā)出了一個Open Floor，2013年正式在云中心落腳，廣泛地應用于云的網(wǎng)絡管理，從此被廣泛采用，軟件定義的網(wǎng)絡在2015年Gartner的報告當中首次出現(xiàn)。某種意義上，不夸張地說，SDN重新定義了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡架構(gòu)甚至通信產(chǎn)業(yè)，ABC的報告說2016年市場是37億美元。

軟件定義網(wǎng)絡的技術(shù)原理是什么？它的本質(zhì)是分成了三層：硬件層、控制層和應用層分開，通過一個應用編程結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡設(shè)備進行任意的編程，從而可以實現(xiàn)新型的網(wǎng)絡協(xié)議、新型的投入結(jié)構(gòu)，而不需要改變網(wǎng)絡設(shè)備的硬件本身。因此就它的本質(zhì)而言，軟件定義的原理就和我們計算機操作的原理是一樣的。

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如果我們從操作系統(tǒng)的視角來看，對任何一個普通的計算機用戶，我們看到的操作系統(tǒng)實際上給了你一臺軟件定義的計算機。從我作為一個軟件研究者的視角，操作系統(tǒng)的很多原理已經(jīng)體現(xiàn)到了我們軟件定義的集大成。主要的兩大功能是項下通過硬件資源的虛擬化管理各種各樣的資源，向上通過管理功能的可編程提供各種公共的服務。因此，軟件定義的本質(zhì)就是把一體化硬件基礎(chǔ)設(shè)施變成部件化，通過管控軟件對虛擬的部件實現(xiàn)的按需管理、按需使用，進而可以實現(xiàn)整體系統(tǒng)功能的靈活定制和靈活擴展。

我們正在從SDN走向一個軟件定義不斷延伸和泛化的時代，現(xiàn)在可以看到軟件定義的一系列發(fā)展。首先是橫向的延伸，IT領(lǐng)域出現(xiàn)了軟件定義硬件，比如軟件定義的存儲、軟件定義的計算、軟件定義的環(huán)境以及軟件定義的數(shù)據(jù)中心，這是我們在計算機的硬件領(lǐng)域被軟件定義的，還有很多軟件定義的X。隨著人機物融合的發(fā)展，軟件定義也開始向物理世界延伸，比如軟件定義的城市，把實現(xiàn)城市各類的信息設(shè)施、物理基礎(chǔ)設(shè)施的開放共享和智能化的互聯(lián)互通，可以支持動態(tài)高效精細化的管理。城市操作系統(tǒng)同樣可以分成三個層次：設(shè)備層、控制層和上面的應用層。

軟件定義正像我們傳統(tǒng)的行業(yè)，特別是工業(yè)制造業(yè)進行轉(zhuǎn)變。我們的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0，包括中國制造2025，所有的這些戰(zhàn)略盯著的目標都是新一輪的工業(yè)革命，而我以為在新一輪的工業(yè)革命里面軟件技術(shù)將是非常核心的競爭力。很多傳統(tǒng)的制造業(yè)公司都宣稱向軟件公司轉(zhuǎn)型，洛克西德馬丁的代碼數(shù)量已經(jīng)超過了微軟公司，計算行業(yè)怎么實現(xiàn)新一輪的軟件化？就是硬件和各種智能設(shè)備，它的知識和工藝流程要軟件化和虛擬化，進而實現(xiàn)軟件的平臺化，本質(zhì)上這也是軟件定義的思路。

軟件定義的智能制造平臺應該是什么？首先是制造全程的數(shù)字化，通過生產(chǎn)制造全生命周期的數(shù)字化實時地采集和分析數(shù)據(jù)，支持我們的智能決策。生產(chǎn)知識軟件化，產(chǎn)品的設(shè)計、產(chǎn)品的仿真、工藝和制造等技術(shù)和經(jīng)驗都不斷地成長，通過軟件固化下來，沉淀到平臺上基于軟件使用實現(xiàn)我們知識的智能化。制造平臺的電子化是實現(xiàn)機器硬件的組合，通過智能通信的互聯(lián)和智能控制，同時面向每一個特定領(lǐng)域的需求個性化地生產(chǎn)，以及任務驅(qū)動的軟件定義進行深入的定制。這是橫向的延伸，我們也可以看到軟件定義正在進行縱向泛化，從單一資源的按需管控走向全網(wǎng)資源的互聯(lián)互通，因此軟件也正在不斷定義它的平臺、數(shù)據(jù)甚至應用。

這里可以看到一個例子，我們怎樣用軟件定義的方式來支持數(shù)據(jù)的開放共享？《大數(shù)據(jù)行動綱要》是國務院發(fā)布的，一個重要的任務就是進行資源的開放共享，也有明確的時間表在2017年實現(xiàn)數(shù)據(jù)目錄，2018年實現(xiàn)統(tǒng)一共享，但是由于各種原因出現(xiàn)了大量的信息孤島，阻礙了數(shù)據(jù)的開放共享。比如部門行業(yè)的利益本位思想導致很多單位不愿意放空，相關(guān)的數(shù)據(jù)風險和系統(tǒng)風險使得大家不敢來做，系統(tǒng)的技術(shù)成本也導致了我們不太容易。因此要解決的問題是政策法規(guī)、標準規(guī)范和技術(shù)手段三管齊下。

單就技術(shù)手段而言，現(xiàn)有的技術(shù)方式要實現(xiàn)全國政務系統(tǒng)的開放共享和互聯(lián)，初步和保守的估計也是千億人民幣的投入。我們也嘗試用軟件定義的方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的開放和共享，給了一個軟件定義方案，就是數(shù)據(jù)總件加上系統(tǒng)智能的適配，可以智能學習一個孤島系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)和內(nèi)部行為，重建它的體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建它的數(shù)據(jù)訪問的結(jié)果，不需要開放后臺的數(shù)據(jù)，也不需要延續(xù)最后的原代碼，也不需要原有開發(fā)商的支持，可以實現(xiàn)盡可能少的協(xié)調(diào)，風險盡可能降低，也省時省力省錢。軟件定義技術(shù)已經(jīng)在全國進行推廣進行示范應用，春節(jié)以后我們用了一個月的時間在貴陽做了一次全貴陽市的數(shù)據(jù)開放共享，沒有原系統(tǒng)開發(fā)商的配合，缺少數(shù)據(jù)試點的情況下完成了全市50多家單位300多個系統(tǒng)2300多個功能項目的梳理，形成了1000多項數(shù)據(jù)目錄，也形成了一個可以訪問的、活化的數(shù)據(jù)資源。

未來我們正在進入一個軟件定義的時代，其基本的特征表現(xiàn)在萬物皆可互聯(lián)，一切均可編程，在這個基礎(chǔ)上支撐人工智能應用和大數(shù)據(jù)應用，這是我們的共享數(shù)據(jù)智能制造。這個時代給了我們挑戰(zhàn)，我們怎么應對這些挑戰(zhàn)？可以看到未來海量多元的信息資源，我們需要新的軟件定義的方式進行管理，我們的云管端物甚至大量的設(shè)備異構(gòu)多樣，怎么實現(xiàn)它的有效管理？人機物融合的環(huán)境下涌現(xiàn)了很多新的應用，新的應用模式也正在不斷地誕生。在這種情況下怎樣支撐那么多各種各樣的應用，構(gòu)建一個相對共性的軟件平臺？

軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施目標也在發(fā)生變化，過去我們的方式是基于已有的硬件資源構(gòu)建平臺，上面搭建應用，如果硬件發(fā)生變化必須要變化平臺，同時也要變化上面的部分。能不能更換一種思路？當硬件發(fā)生變化的時候我透過一個深度軟件定義的平臺可以靈活地定義管理各種資源，也就是說從硬件資源為核心走向軟件平臺為核心，在這個基礎(chǔ)上力保我們的平臺和上面的應用系統(tǒng)不再發(fā)生變化，這是我們軟件定義目標的重大挑戰(zhàn)。當然還有其它的技術(shù)挑戰(zhàn)，比如體系結(jié)構(gòu)的問題、軟硬到底怎樣劃分？它的界限在哪里？力度是多少？安全性有沒有問題？由于軟件定義使得系統(tǒng)的脆弱性增加，安全的成本也會增加，風險漏洞的可能性也偏大，系統(tǒng)質(zhì)量的問題、軟件帶來的性能的損耗能不能盡可能檢測到最小？還有那么多異構(gòu)設(shè)備。

因此一系列技術(shù)挑戰(zhàn)正在導致整個軟件體系、方法學、思維方式的重構(gòu)，這給了我們非常重要的機遇。這也是技術(shù)和產(chǎn)業(yè)洗牌的機遇，怎樣抓住這個機遇迎接挑戰(zhàn)？黨中央國務院高度重視信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，十八屆五中全會明確指出實施網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略、實施互聯(lián)網(wǎng)+行動計劃，發(fā)展分享經(jīng)濟，實施國家的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略。如何抓住機遇發(fā)展我們自己的軟件技術(shù)體系？

我想從這幾個方面給出建議：堅持創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展戰(zhàn)略，全面貫徹軟件應用到每一個行業(yè)和工業(yè)體系，構(gòu)建自主可控的軟件體系，助力社會經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級，推進開源軟件的生態(tài)建設(shè)，構(gòu)建產(chǎn)學研用的創(chuàng)新體系，營造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，大力培養(yǎng)優(yōu)秀的軟件人才。