“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，數據科學到底是什麽？它對於科學技術發展、社會進步有什麽特別的意義？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、與其它學科的關係, 乃至人才培養規律是什麽？澄清和認識這些問題對於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(ge) “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(zheng) 先、自立自強”。在這個(ge) 專(zhuan) 屬於(yu) 科技工作者的日子裏，米兰体育官方网站入口聯合中國工業(ye) 與(yu) 應用數學學會(hui) 和中國運籌學會(hui) 特別邀請西安交通大學徐宗本院士，為(wei) 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(nei) 涵、方法與(yu) 意義(yi) ”。米兰体育官方网站入口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(ye) 與(yu) 應用數學學會(hui) 副理事長王兆軍(jun) 教授、中國運籌學會(hui) 科普工作委員會(hui) 主任劉歆研究員、米兰体育官方网站入口副理事長兼秘書(shu) 長鞏馥洲研究員。

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(cong) 四個(ge) 部分展開：一、數據科學的產(chan) 生背景：大數據；二、數據科學的相關(guan) 概念與(yu) 方法；三、數據科學的內(nei) 涵、定義(yi) 與(yu) 方法論；四、數據科學的未來發展與(yu) 重大科技問題。

一、

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、學科發展方麵的機遇，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，並已上升為國家戰略，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，仍然麵臨諸如傳統方法失效、認識論上的困惑、方法論上的衝擊等科學基礎挑戰，針對這些挑戰徐院士解釋了如何從宏觀戰略方麵科學應對。

徐院士還闡述了數據科學從(cong) 人類社會(hui) 、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(guan) 係來認識數據，具有很強的科學性、完全性與(yu) 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(cong) 而形成高效地大數據分析與(yu) 處理技術；數據科學能夠支撐大數據原理地實現，從(cong) 而賦能大數據，使其轉化為(wei) 現實生產(chan) 力。產(chan) 生大價(jia) 值。最後徐院士總結：大數據催生了數據科學、數據科學承載了大數據的未來！

二

數據科學的相關概念與方法

徐院士從(cong) 數據科學的多樣性引入，全麵闡述了與(yu) 數據相關(guan) 的概念與(yu) 方法、與(yu) 計算機相關(guan) 的概念與(yu) 方法、與(yu) 統計相關(guan) 的概念與(yu) 方法、與(yu) 人工智能相關(guan) 的概念與(yu) 方法。

三

數據科學的內涵、定義與方法論

徐院士首先從(cong) 四個(ge) 代表性觀點出發給出了數據科學的內(nei) 涵；用新觀點給出了數據科學的定義(yi) ：數據科學是有關(guan) 數據價(jia) 值鏈實現過程的基礎理論與(yu) 方法學。它運用建模、分析、計算和學習(xi) 雜糅的方法研究從(cong) 數據到信息、從(cong) 信息到知識、從(cong) 知識到決(jue) 策的轉換，並實現對現實世界的認知與(yu) 操控。其次徐院士從(cong) 研究對象、科學目標、方法論者三個(ge) 角度解釋了數學科學定義(yi) 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曆史演進。最後徐院士從(cong) 四要素（建模、分析、計算、學習(xi) ）、與(yu) 數學的關(guan) 聯與(yu) 區別、與(yu) 統計的關(guan) 聯與(yu) 區別、與(yu) 計算機科學的關(guan) 聯與(yu) 區別這四個(ge) 模塊詳細介紹了數據科學的方法論。

四

數據科學的未來發展與重大科技問題

從(cong) 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。

接著徐院士給出了數據科學十個(ge) 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(yu) 特性、深度學習(xi) 的數學原理、非正規約束下的最優(you) 運輸問題、如何學習(xi) 學習(xi) 方法論、非凸優(you) 化的理論與(yu) 高效算法、如何突破機器學習(xi) 的先驗假設、如何實現機器學習(xi) 自動化、知識推理與(yu) 數據學習(xi) 的溶合、算法定義(yi) 的AI芯片。

報告結束後，周愛輝研究員主持了提問環節。嘉賓們(men) 分別代表網友提出了三個(ge) 問題，分別是：大數據未來在算法理論方麵會(hui) 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(yu) 數據科學相結合，該如何規劃自己的學習(xi) 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(hui) 有哪些突出的優(you) 勢？這三個(ge) 問題是通過米兰体育官方网站入口官方微信公眾(zhong) 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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