（中国原子能科学研究院 北京 100000）
摘要
随着云计算、物联网、大数据等新的信息技术迅猛发展，“智慧化”已经成为继“数字化”、“信息化”之后信息发展的新方向，智慧城市、智慧政府、智慧校园、智慧园区、智慧工厂等概念被相继提出，科研院所本身就承担着关系国计民生的重要科学研究任务，建设智慧化科研院所更是势在必行。
本文通过对建设智慧化科研院所的研究，提出科研院所智慧化建设的思路，具有普遍的参考意义；通过本文，能够对如何建设智慧型科研院所有很好的帮助。
1 引言
“大数据时代”的到来，改变了我们的工作生活，尤其是随着云计算、物联网、大数据等新兴技术的迅猛发展，“智慧化”已经成为继“数字化”、“信息化”之后信息社会发展的新方向。对科研院所而言，其发展可分为四个阶段：数字化院所，信息化院所，基于知识创新的“智慧型”院所，自我学习、知识创新、自适应智慧院所。2013年，国防科工局信息中心在'军工核心能力数据中心建设思路研讨会'上首次提出了大数据背景下的“智慧军工”概念。智慧院所逐渐步入人们的视野。
2智慧型科研院所建设目标
“智慧院所”以实现工程方法转型、决策转型、过程资产积累、数字化/模型化，创新型智慧院所为目标，将信息技术跨界融合背景下的“智慧”与传统的科研院所的融合，借助信息技术强大的计算分析与处理能力将人解放出来，充分利用计算机的能力处理智慧核心要素中的数据与知识，分析并辅助做出正确决策判断，而人则更多地进行创新，从而支撑起院所的管理、研发、制造、运维方面的活动。
3“智慧型科研院所”体系建设的应用模式
一是通过物联网、互联网、无线通信等技术扩大感知世界的“触角”，拓展数据的来源和渠道，获取实验及运行数据，将信息世界与物质世界紧密融合；
二是通过以云计算为核心的虚拟化相关技术，集中管理各类资源并提供统一服务，增强服务的专业性和针对性；
三是以大数据分析技术为基础，发掘信息价值，形成可以帮助进行科研运行的有效知识支撑，并通过知识驱动产生创新能力，最终真正形成“智慧”。
4智慧型科研院所建设原则
针对科研院所的特点，建设智慧型科研院所需要遵循以下总体原则：
标准性：在企业范围内建立统一的IT系统标准，包括数据（信息）的标准化、系统的标准化、流程的标准化。
整体性：信息化建设需要从企业的整体角度出发，在需求上需要满足整体发展的战略和要求。
实用性：信息化建设需要充分考虑科研院所的目前实际情况，在主要需求上满足实用性的要求。
平衡性：需要充分考虑各个经营管理职能部门对IT系统的不同要求，平衡各业务部门对系统功能的要求。
规划性：信息化建设是一项长期的工作，考虑到内外部环境的不断变化，在需求上需要有超前性和前瞻性的眼光。
5 智慧型科研院所建设的基础与支柱
根据科研院所业务需求与“智慧化”分析，对科研院所需建设的“智慧院所”而言，系统工程、物联网与云计算、大数据是其三大基础；模型化、知识自动化与创新体系是其三大支柱。如下图所示
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图5-1 智慧型科研院所建设的基础与支柱
系统工程学研究的是有关复杂信息反馈系统的动态趋势的学科。以计算机仿真技术与信息处理为基础，研究复杂系统随时间推移而产生的行为模式。因此，系统工程提供了智慧院所在工程方法上的基础，物联网、云计算与大数据为智慧院所提供了技术基础。工程方法基础是智慧院所的核心基础。
创新体系保障了智慧院所创新目标的实现，是智慧院所的核心目标。智慧院所中的“智慧”是科研院所的“人”利用知识自动化完成知识获取、组织、应用、再学习，基于知识进行创新，知识自动化是智慧院所的本质特征。模型化对系统、业务、流程、企业架构等内容使用建模语言与组件化技术进行处理，是形成知识与实现知识自动化的进一步基础。由此可以得出，知识自动化是创新的基础，模型化是知识自动化的基础。模型化、知识自动化、创新体系之间能够相互支撑，共同成为“智慧院所”的三大支柱。
6 智慧型科研院所建设的顶层技术路线
智慧型科研院所的总体技术路线就是：将信息技术跨界融合背景下的“智慧”融入到科研院所的业务与技术过程中，从而实现“智慧”与系统工程方法同科研院所的相互融合。如下图所示：
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图6-1 “智慧型科研院所”顶层技术路线
该技术路线采用模型化手段，对系统架构、业务过程、技术过程、实验数据、知识、战略决策等科研活动中的相关信息与数据进行建模，形成统一模型；
1、基于统一模型完成多领域协同科研设计；
2、基于统一模型完成知识自动化的自学习、自组织、知识自适应，完成知识与科研过程活动的融合；
3、基于已有的可以广泛共享的知识进行创新，解决科研业务过程中遇到的问题；
4、利用研究、设计、实验、运行数据与（模型），通过数据分析与挖掘，形成可以支撑决策的可视化数据结果。
7 智慧型科研院所的建设蓝图
智慧院所的建设蓝图如下所示：
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图7-1 “智慧型科研院所”总体蓝图
“智慧型科研院所”的实现，能够达到全面互联、透彻感知、深入智能、集成规范的能力目标。
通过智能化的科研研发、智能分析改进、研发环境搭建等先进的信息化平台与工具，加快科研研发模式的转型，实现智慧化的科研实现。
通过智能化的协同设计、多学科协同仿真、大数据驱动的研发创新、集成开发平台、实验管理、模拟设计工具软件等先进的信息化平台与工具，实现智慧化的设计实现。
通过对科研设施运行状态进行实时监控和记录，建立安全模型，从而能够有效的进行安全预警，对异常情况适时报警和启动应急措施；并通过运行数据的采集分析为决策者提供数据支撑。
通过智能运维、维修保障、远程支持以及故障预测、容灾备份、应急响应等先进的智能化平台与理念，实现传统人工保障向远程化、智能化、精准化的全生命周期保障模式转变。
通过资源管理做支撑，以全生命周期科研项目为主线，对项目进行统一管理，是科研管理智慧化的核心。并且在各个业务管理应用系统的数据基础上，对业务数据进行综合采集、整理、汇总之后，进行决策的支持。
通过形式化建模技术对管理过程与决策过程、科研设计、运行保障过程进行建模，形成统一模型，将管理、科研过程模型化，使用知识自动化技术将相应的知识自适应匹配给管理过程、科研过程中的各个活动。让知识与管理过程、科研过程相融合，从而实现信息技术跨界融合背景下的智慧院所。
基于大数据的知识智能挖掘及精准应用。对科研过程中的数据进行采集，利用大数据技术，对采集传输的数据进行深入挖掘和分析，获得相关过程的逻辑和机理，并形成知识和智慧；利用人工智能辅助人们基于知识进行创新，向不同角色人员和业务活动进行智能推送，通过知识在日后的研发设计、运维保障、管理决策等过程中获得创新能力。
通过以云计算中心、云数据中心为核心的虚拟化相关技术，集中管理各类资源并提供统一服务，增强服务的专业性和针对性；通过物联网、互联网、无线通信等技术拓展数据的来源和渠道，获取实验数据，将信息世界与物质世界紧密融合；以大数据分析技术为基础，发掘信息价值并真正形成“智慧”。
论文作者:王建平,王占兵 李佳凝
论文发表刊物:《科技新时代》2018年7期
论文发表时间:2018/9/21
标签：智慧论文; 科研院所论文; 院所论文; 知识论文; 数据论文; 技术论文; 科研论文; 《科技新时代》2018年7期论文;