中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊  2007?年圖靈獎得主吉姆?·?格雷（Jim Gray）發(fā)表了著名演講《科學方法的革命》，將科學研究分為?4?類范式（paradigm），即實驗歸納、模型推演、仿真模擬和數(shù)據(jù)密集型科學發(fā)現(xiàn)（data-intensive scientific discovery），從而提出了被廣泛稱為“第四范式”的“科學大數(shù)據(jù)”新視角。經(jīng)過10年的技術(shù)發(fā)展，深度學習等先進技術(shù)在圖像、語音、自然語言等人工智能領(lǐng)域均取得突破進展。在自然科學領(lǐng)域，近年來科學家們也緊跟趨勢，基于科學大數(shù)據(jù)驅(qū)動的新模式，采用深度學習等新技術(shù)，取得了一批重大科學發(fā)現(xiàn)成果，發(fā)表在?Science、Nature等權(quán)威學術(shù)刊物。然而，大數(shù)據(jù)驅(qū)動的科學研究工作因為嚴重依賴于先進的信息技術(shù)，對于大多數(shù)科學家團隊而言仍具有一定門檻。

多學科、跨領(lǐng)域交叉背景下的科學大數(shù)據(jù)挖掘分析與知識發(fā)現(xiàn)，依賴于構(gòu)建一套高效、易用、可擴展的科學大數(shù)據(jù)智能分析軟件系統(tǒng)，為復雜數(shù)據(jù)處理、分析、模式提取和知識發(fā)現(xiàn)提供學習模型、算法及開發(fā)工具支持。通過分析該領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀，我們發(fā)現(xiàn)，一些分析軟件因為運行在單機環(huán)境而無法處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，一些分析軟件因需要較高的編程開發(fā)技能而令科學家團隊望而卻步。隨著云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，利用云計算平臺承載人工智能技術(shù)進行大數(shù)據(jù)智能分析已經(jīng)成為趨勢，而開放共享與個性化定制也成為軟件發(fā)展的主流方向。從中可以總結(jié)出科學大數(shù)據(jù)智能分析軟件的五大發(fā)展趨勢：AI?賦能、一體化、云服務(wù)、開放共享和可定制。

筆者通過對眾多科學家進行需求調(diào)研，結(jié)合大數(shù)據(jù)智能分析技術(shù)及軟件的發(fā)展趨勢，提出了一個面向科學大數(shù)據(jù)的一體化、可定制的智能分析框架，支持科學家交互式的構(gòu)建智能分析模型，并基于云平臺分布式計算引擎實現(xiàn)分析模型的高效執(zhí)行，為快速開展科學發(fā)現(xiàn)研究提供系統(tǒng)和工具支撐。期望通過該智能分析框架的研發(fā)與應(yīng)用，為下一代科學大數(shù)據(jù)智能分析軟件提供參考方案。