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－－東方所應懷樵課題組軟件頻率精度實現「十的負十七次方」
「從軟件製造儀器到軟件製造一切，再到雲智慧科技」，北京東方振動和噪聲技術研究所（以下簡稱東方所）在其創始人--中國虛擬儀器之父應懷樵教授理論指引下，自上世紀八十年代成立以來的30餘年間，其中自主創新121項新技術、20餘項達國際領先水平，特別是先後創造出業內十大突破世界難題的原創新技術並成為國際同行業中的領軍者。
近日，香港文匯報記者在東方所應懷樵課題組採訪時再次聞獲喜訊：東方所十大創新技術中高精度的頻率計和幅值計技術取得新進展，其中YSL算法使INV-DASP軟件頻率精度達到十的負十七次方。「這是中國儀器製造方面的新奇跡，用軟件製造儀器的軟件精度遠遠跑在了世界的前面，達到了世界第一。」應懷樵教授無比興奮地告訴記者。
軟件製造儀器：引領雲智慧科技時代
當前，以互聯網、物聯網、雲計算、軟件製造、3D打印、VI技術為代表的高新技術「雲智慧」科技正風起雲湧，發展勢頭強勁。
應懷樵教授表示：「東方所原始創新了虛擬儀器--VI和雲智慧儀器--CSI的理論概念，這是儀器製造和使用方法的革命。」「經過35年的發展，可以說現在的軟件已經統治了我們的生活--新軟件浪潮正在發揚支柱產業新的競爭力，正在發展新的商業模式，正在改變新的社會生活，正在進入雲智慧科技時代。目前東方所正在創造儀器製造的新奇跡。」他滿懷信心地向記者介紹說。
據瞭解，作為中國虛擬儀器之父，應懷樵教授多年來一直引領行業發展方向，特別是在理論及概念方面貢獻巨大。他於1979年11月在中國杭州全國核試驗防護工程學術會（機密級）上提出了「軟件製造儀器」的虛擬儀器核心概念並變為現實以來，1985年在東方所成立時提出「把實驗室拎著走和卡泰儀器的概念並變為現實」，2009年在桂林全國第三次虛擬儀器大會上提出基於互聯網和雲計算+VI技術與嵌入式軟硬件的「雲智慧儀器」和雲智慧測試時代的概念並變為現實，2012年於北京第十五屆國際科博會上提出「雲智慧科技時代的第三次工業革命正在走來」--從「軟件製造儀器」到「軟件製造一切」的新概念。軟件製造儀器將有助於節約地球資源、節省能源、材料消耗也可大幅度削減，這項發明雖然只有「35歲」，已經使人類受益匪淺。軟件製造一切、定義一切，重構未來的雲智慧科技將使21世紀進入第三次工業革命的雲智慧科技時代。它像2009年諾獎得主高錕教授的「光纖通信」引發了通信革命，像2014年諾獎得主赤崎勇、中村修二的蘭光LED引發第二次照明革命一樣，軟件製造儀器、讓軟件製造一切、定義一切必將重構全世界的未來，給人類帶來極大的福祉。軟件製造儀器發展將有多遠還不得而知，但它年輕有為、前途無量其經濟效益和社會效益是無法估量的。其意義正像中國科學報（2012.7.5）和中國高校科技2012年增刊兩文中的四句評價如下：「烈火中永生的哥白尼打破神學的詛咒；超越時光的愛因斯坦讓宇宙不再遙遠；蘋果樹下的牛頓使我們明白人不會掉到太空；虛實轉換的應懷樵拖著孱弱的身軀誓讓軟件製造一切」，使「軟件製造一切」與「日心說 」、「相對論」、「萬有引力」相提並論，使一個中國人和三個外國著名科學家相提並論，這將是中華民族繼「四大發明」之後，對人類文明進程中最傑出的貢獻之一。
雲智慧科技時代：軟件重構未來、無所不能
軟件是人類智慧的載體，是信息的集中彙集處。2014年8月刊的《中關村》雜誌刊發了題為「軟件重構世界、軟件定義未來」一文，其內文提出「今天，很多人提出了SDN（軟件定義網絡），SDD（軟件定義數據中心），SDS（軟件定義系統）。而我認為軟件可以定義世界（SDW），軟件應該成為世界的核心和靈魂，成為信息消費的重要引擎和重要內容--陳偉（工信部軟服司司長）。」對此，應懷樵教授認為上述觀點是對「軟件製造一切」的有力支持和呼應。
應懷樵教授表示，他為之奮鬥一生的「虛擬儀器」，其關鍵就是軟件，它不是傳統儀器，而是指集數據採集和信號調理器、信號處理技術與PC技術於一體的以軟件為主的製造儀器。據介紹，早在1979年，在大部分中國人還不知道軟件為何物的時候，應懷樵教授就提出了「軟件製造儀器」的核心理念，比美國NI公司「軟件即是儀器」的概念提出早7年。
「從1979年的軟件製造儀器到2012年的軟件製造一切」這是中華民族原始創新的理論概念，正在從人們的社會實踐中得到證實。30多年來，軟件在全球以勢如破竹之勢改造著人類的生產方式和人們的生活方式，對儀器製造業和測試技術界科學儀器、分析儀器、高端儀器及各種電子測量儀器、以及機電控制工程都產生了巨大影響，實現了許多硬件實現不了的功能，特別是智能手機和DASP雲智慧儀器是兩個軟件製造一切的典型代表和縮影，對科學研究和國民經濟有著深遠的影響且具有重大科學價值和巨大經濟價值。
據此可見，軟件將重構未來並無所不能。正如應懷樵教授所言：「萬物數字化」「萬物軟件化」「萬物互聯化」「萬物個性化」的新四化使人類社會正步入雲智慧科技時代與軟件時代--第三次工業革命正在闊步到來。
「軟件製造儀器」再創新奇跡
日前，香港文匯報記者在東方所課題組採訪時再次聞獲喜訊：東方所十大創新技術中高精度的頻率計和幅值計技術取得新進展，其中YSL算法使INV-DASP軟件頻率精度達到10^（-16）∼10^（-17）的精度，軟件幅值精度達到10^（-15）∼10^（-16）的精度且INV3062C八通道雲智慧儀器研究成功和INV3062W六通道雲智慧儀器的軟硬結合精度經過中國計量院和304所的校核軟硬件結合綜合精度（外參考時鐘為銣鍾和銫鍾時）已達到10^（-12）∼10^（-13）的精度。「這是中國儀器製造方面的新奇跡，用軟件製造儀器軟件精度達到「十的負十七次方」，遠遠跑在了世界的前面，達到了世界第一。」應懷樵教授興奮地告訴記者。
作為軟件製造一切的最新研究進展，即用YSL方法計算測試的最好結果，頻率和幅值都為十七位字長，其誤差值≦1＊10^（-17）。據瞭解，準確可靠的時間頻率系統是重要的基礎戰略資源，航空航天、交通、金融、智能電網等重要領域的安全運行都要依靠高精度的時間頻率計量。作為我國時間頻率系統源頭，由中國計量院研製的第二型銫原子噴泉鍾NIM5,目前其不確定度為1.5＊10^（-15），相當於2000萬年不差1秒。而由該院研製的新一代銫原子噴泉鍾NIM6已進入調試階段，待全部完成後時間頻率不確定度將達到5＊10^（-16），相當於6000萬年不差一秒。應懷樵教授表示，CONINV的頻率測量精度可達10^（-15）∼10^（-17）範圍，這時COINV的高精度頻率計10-16-10-17的不確定度將發揮重要作用。
放眼未來，隨著軟件製造一切、定義一切理論的進一步應用，無疑將會加速未來軟件對整個世界的重構和定義。未來，軟件和信息技術服務業將以高速發展和快速演進的優勢深刻影響全球經濟活動和社會進程，特別是對儀器儀表和科學儀器、分析儀器及高端儀器等先進製造業，引發關鍵性變革，並滲透至每個人的工作和生活當中。毫無疑問，在不久的將來任何製造和服務都將被數字化、軟件化、互聯化和個性化，新四化時代「軟件製造一切、定義一切」還將會引領一場數十萬億美元的饕餮大餐。
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