第1章 全球发展态势
信息技术推动全球经济发展进入新时期，计算机应用成为经济发展模式变革的主导力量。世界各国为促进计算机应用产业与技术的快速发展，推行了一系列政策与措施。
1.1 计算机应用深度融入产业发展，助力产业向智能化转型
一是产业数字化、智能化转型已成为世界各国战略规划的重点内容。美国先后出台了《美国数字经济议程》《国家人工智能研究发展战略计划》《美国先进制造业领导力战略》等战略规划，积极推动产业数字化转型。欧盟启动《2030数字指南针：欧洲数字十年之路》发展规划，明确提出到2030年实现90%以上的中小企业达到数字化初级水平等目标。德国相继出台《德国2020高技术战略》《数字化战略2025》《人工智能德国制造》等战略规划，以期打造制造业先发优势，进一步推动数字经济的蓬勃发展。韩国出台《基于数字的产业创新发展战略》，期望通过数字创新晋升世界产业强国之列。
二是新兴网络信息技术与制造业融合不断加深，助力智能制造加速发展。近年来，飞速发展的5G技术、工业大数据技术、工业互联网/工业物联网系统技术、人工智能技术、建模仿真/数字孪生(数字主线)等信息通信技术与制造科学技术的深度融合积极推动了工业制造领域的数字化、智能化转型升级。5G技术以其高速率、低时延、大连接等特点赋能制造系统人—机—物的高速智能协同与控制；工业大数据技术以其能处理4V数据和多源数据综合集成的特点而赋能制造全系统及全生命周期数字化转型；工业物联网系统技术以其泛在连接、云化服务、知识转化等特点赋能制造系统全产业链、全价值链的云化服务；学习智能、跨媒体智能、人机融合智能、自主智能等新一代人工智能技术赋能制造系统进入“智能+”发展新阶段；通过数字孪生技术，贯通虚拟与现实世界，实现产品生产、管理、连接全生命周期的数字化。西门子公司基于工业互联网平台构建了完整的数字孪生解决方案体系，在医药和汽车制造领域成果显著。仿真巨头Ansys公司依托数字孪生技术实现对复杂产品对象的全生命周期建模，结合仿真分析，打通从产品设计研发到生产的数据流[1]。
三是全球自动驾驶政策持续完善，助推自动驾驶产业加速发展。计算机应用技术正在加速驱动汽车产业大变革，推动汽车的电动化、网联化和智能化融合发展。自动驾驶已成为展现国家技术实力、创新能力和产业配套水平的新名片，呈现出蓬勃发展的新格局，道路测试实现新的突破，应用场景日趋丰富，商业运营探索不断深入。美国、德国、日本、韩国等多个国家都在积极营造适应自动驾驶产业发展的政策法规监管环境，加大对自动驾驶产业的培育力度，以抢占科技创新和汽车产业变革的发展先机。2021年2月，德国政府颁布了世界上首部关于自动驾驶的法案，L4级自动驾驶系统的商业化进程加速。2022年3月，美国出台《无人驾驶汽车乘客保护规定》，去除了全自动驾驶汽车必须配备传统手动驾驶装置的要求。
四是部队加速推动数字化、智能化转型。美国国防部(Department of Defense，DoD)大力推进数字工程战略，先后在2019年、2020年发布了《国防部数字现代化战略》《国防部数据战略》白皮书。2021年10月，美国陆军发布新版数字化转型战略，旨在同步陆军的技术现代化工作并更好地应对多域作战。美国国防部认为，随着物联网在人们日常生活中的推广应用，应加紧军事物联网的建设，同时，美国国防部也在积极探索实现战场各种传感器、武器系统和C2(指挥、控制)系统之间的数据交互方式[2]。
1.2 在线化和数字化成为各类实体抵御疫情风险的重要手段
新冠肺炎疫情的蔓延严重影响了全球企业的正常运营，致使供应链断裂、劳动力短缺等问题出现，深刻地影响着实体经济的健康发展，在线化、数字化和智能化成为全球企业抵挡疫情风险、实现转型升级的重要途径和手段，以人工智能、工业大数据、工业物联网和数字孪生等为代表的新兴信息通信技术在制造业中的应用持续增多，生产制造柔性化、网络化、自动化和智能化特征愈加明显，推动产业持续向前发展。
一是多国政府和国际组织部署远程在线教育。新冠肺炎的传播导致全球190多个国家和地区的超过91%的学生停课。为尽快控制新冠肺炎的传播，多国纷纷从线下教育转向线上教育。在疫情仍存在的背景下，世界多国持续大力推动远程教育发展。法国已建成一套可同时容纳600万～700万账户的覆盖小学至高中教育的远程教育平台。韩国实现线上视频教学、学生收看电视教育节目或观看教师授课录像等在线教育方式。
二是数字抗疫成为全球应对新冠肺炎疫情的共识。数字抗疫成为2021年11月在中国乌镇举行的世界互联网大会首日的热门议题，与会各方基于近年来应对新冠肺炎的经验，达成普遍共识，对于类似新冠肺炎全球性扩散的国际性重大灾难，基于地理位置关系的区域性解决方案效果有限，全球各国应摒弃隔阂、通力协作，构建人类命运共同体。数字抗疫就是要充分利用信息化技术，发挥数字化的作用，通过更加及时的疫情数据收集、分析，实现更加精准的疫情监测、溯源、防控和救治。
三是数据技术创新应用加速，催生新型企业服务模式出现并快速发展。为控制新冠肺炎的传播，世界各国纷纷严控入境人员，基于VR技术的虚拟服务模式应运而生。例如，日本推出员工“虚拟出差”服务，通过VR技术实现了远程产品细节展示和工厂环境检查，这一方面有利于降低员工感染病毒的风险，另一方面也有利降低企业的运营成本。此外，日本艾杰旭（AGC）公司已利用VR技术实现远程技术人员培训。
1.3 计算机应用多点开花，催生新业态、新领域、新场景
随着深度学习、人机交互等新兴融合性技术发展速度的提升，移动互联网、物联网、工业互联网等持续拓展产业边界，远程医疗、数联网、电子商务等新业态涌现。
在远程医疗方面，随着大数据和人工智能技术与医学科研及临床医疗领域的深度融合，5G、边缘计算、传感器与物联网、随车小型化医疗装备等也进一步赋能远程医疗，丰富远程医疗的应用场景，提升业务的智能化水平，优化人机协同效率。同时，远程医疗也逐步下沉到社区，走向家庭，许多网络化智能健康服务先后面世。例如，远程血压仪、远程心电仪和远程胎心仪等为广大居民提供了更为方便和贴心的医疗预防和监控服务，面向个人提供个性化服务的一面也已显现，远程医疗开始由诊疗为主向保健预防和疾病救治并重的阶段转变。
在数联网方面，数联网正在世界范围内发展成为大数据时代的一种新型信息基础设施，相关理念与技术已经成为各国数字化发展的战略焦点。在不可信、不可控的互联网之上，如何实现可信、可管、可控的数据互联互通和智能应用，是制约大数据及数字经济和数字社会产业链、价值链和生态系统的世界*难题，蕴含了变革性的技术和产业创新机遇。美国国防部2020年10月颁布《数据战略》，欧盟委员会从2020年发布《欧洲数据战略》到2021年通过《欧洲地平线数字空间工作框架》，均是在对数字化发展进行布局。究其本质原因，是现有以机器和设备为中心的互联网协议栈及技术架构不再适用好用，亟须建立以数据为中心的数联网协议栈及技术架构，推动基于互联网的网络空间向基于数联网的数字空间的数字化转型。
1.4 计算机应用创新技术持续涌现，世界各国争夺科技发展制高点
计算机应用技术加速创新，促进了关键技术突破到产业应用周期的缩短，产业更新换代不断加快，产业融合加速推进。以区块链和量子信息技术等为代表的计算机应用创新技术不断出现。
区块链技术已成为全球技术发展的热点，世界各科技大国正在加紧布局。区块链技术作为全新的互联网数字技术，综合创新应用多中心点对点通信、加密算法、分布式存储和共识机制等多项关键技术，其具有“不可伪造、全程留痕、公开透明、可追溯”等特征，引起了世界范围内政府、企业和学术界的广泛关注。目前看，其应用前景较为可观，特别是在金融领域。截至2020年9月，全球共有3709家区块链企业，主要分布在中国和美国，其中位于中国的区块链企业约占24%，美国的占比约为27% 。围绕区块链布局，美国先后发布了《区块链：背景及政策问题》《区块链与政府应用适应性》《区块链技术概述》等文件；
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