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      “全國科技工作者日”徐宗本院士網絡科普報告 ——數據科學:它的內涵、方法與意義

      發布時間:2022-05-31

      背景
           人們普遍認為:大數據發展催生了數據科學,而數據科學承載著大數據發展的未來。然而,數據科學到底是什么?它對于科學技術發展、社會進步有什么特別的意義?它有沒有獨特的內涵與研究方法論?它的發展規律、發展趨勢、與其它學科的關系, 乃至人才培養規律是什么?澄清和認識這些問題對于準確把握數據科學發展方向、促進以數據為基礎的科學技術發展、有著極為重要而現實的意義。





      2022年的5月30日是第六個全國科技工作者日。今年全國科技工作者日的主題是創新爭先、自立自強。在這個專屬于科技工作者的日子里,中國數學會聯合中國工業與應用數學學會和中國運籌學會特別邀請西安交通大學徐宗本院士,為廣大科技工作者獻上了精彩的網絡科普講座“數據科學:它的內涵、方法與意義”。中國數學會副理事長周愛輝研究員主持了講座,一起出席的還有中國工業與應用數學學會副理事長王兆軍教授、中國運籌學會科普工作委員會主任劉歆研究員、中國數學會副理事長兼秘書長鞏馥洲研究員。


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       5月30日下午15點,在網友熱切地期盼中,講座正式開始。徐院士的報告從四個部分展開:一、數據科學的產生背景:大數據;二、數據科學的相關概念與方法;三、數據科學的內涵、定義與方法論;四、數據科學的未來發展與重大科技問題。


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      數據科學的產生背景:大數據

      徐院士首先詳細闡述了數據科學產生的背景、大數據存在的大價值、大數據的原理、發展大數據具有迫切性與極端重要性;接著徐院士強調要實施國家大數據戰略就應該準確把握大數據在管理創新、科學發現、產業發展、學科發展方面的機遇,因為大數據正在且必將引領未來生活新變化、孕育社會發展新思路、開辟國家治理新途徑、重塑國際戰略新格局。盡管大數據為國家創新發展帶來了大機遇,并已上升為國家戰略,但要真正實現大數據的大價值,特別是將大數據轉化為現實生產力,仍然面臨諸如傳統方法失效、認識論上的困惑、方法論上的沖擊等科學基礎挑戰,針對這些挑戰徐院士解釋了如何從宏觀戰略方面科學應對。


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      徐院士還闡述了數據科學從人類社會、物理世界、信息空間三元世界理論出發,依據三元世界之間的相互關系來認識數據,具有很強的科學性、完全性與實用性;數據科學融通創新的方法論能夠非常完美地將多學科方法進行“雜糅”,從而形成高效地大數據分析與處理技術;數據科學能夠支撐大數據原理地實現,從而賦能大數據,使其轉化為現實生產力。產生大價值。最后徐院士總結:大數據催生了數據科學、數據科學承載了大數據的未來!


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      數據科學的相關概念與方法

      徐院士從數據科學的多樣性引入,全面闡述了與數據相關的概念與方法、與計算機相關的概念與方法、與統計相關的概念與方法、與人工智能相關的概念與方法。


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      數據科學的內涵、定義與方法論

      徐院士首先從四個代表性觀點出發給出了數據科學的內涵;用新觀點給出了數據科學的定義:數據科學是有關數據價值鏈實現過程的基礎理論與方法學。它運用建模、分析、計算和學習雜糅的方法研究從數據到信息、從信息到知識、從知識到決策的轉換,并實現對現實世界的認知與操控。其次徐院士從研究對象、科學目標、方法論者三個角度解釋了數學科學定義的合理性。接著徐院士重點概括了數據科學在計算機科學領域、人工智能領域、統計學領域的重大進展,簡單介紹了數據科學的歷史演進。最后徐院士從四要素(建模、分析、計算、學習)、與數學的關聯與區別、與統計的關聯與區別、與計算機科學的關聯與區別這四個模塊詳細介紹了數據科學的方法論。


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      數據科學的未來發展與重大科技問題

      從趨勢分析數據科學的未來發展,徐院士強調數據科學要在多學科中立身、在大數據中立信、在強基礎中立魂。


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      接著徐院士給出了數據科學十個重大科學技術問題:大數據統計學基礎、大數據計算的基礎算法、數據空間的結構與特性、深度學習的數學原理、非正規約束下的最優運輸問題、如何學習學習方法論、非凸優化的理論與高效算法、如何突破機器學習的先驗假設、如何實現機器學習自動化、知識推理與數據學習的溶合、算法定義的AI芯片。


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      報告結束后,周愛輝研究員主持了提問環節。嘉賓們分別代表網友提出了三個問題,分別是:大數據未來在算法理論方面會如何發展?做統計理論方向如果想向數據科學發展,或者說與數據科學相結合,該如何規劃自己的學習和科研?數學做的人工智能交叉研究和工科的人工智能相比,會有哪些突出的優勢?這三個問題是通過中國數學會官方微信公眾號收集遴選的。徐宗本院士對這些問題做了詳細地回答。


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      數學會獎項

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      國際數學大師陳省身教授是美籍華裔數學家、中國科學院外籍院士。他非常關心祖國數學事業的發展,幾十年來在發展我國數學事業、培養數學人才等方面做了大量工作。

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      鐘家慶教授生前對祖國數學事業的發展極其關注,并為之拚搏一生。為了紀念并實現他發展祖國數學事業的遺愿,數學界有關人士于1987年共同籌辦了鐘家慶基金,并設立了鐘家慶數學獎,委托中國數學會承辦。

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