国家高技术研究发展计划（863计划）2015年度项目申报指南

发布时间：2月23日

组织部门：科技局

质询电话：400-004-0802

超级计算机

    1.1 高效能计算机（三期）
    高效能计算机一期和二期集中部署了新一代高效能计算机系统、超算应用社区、典型行业应用软件开发等课题。三期将在前期的基础上，重点支持E级超级计算机新型体系结构与关键技术预研和超算重大应用工具集研发，为“十三五”超级计算机的研制打下基础。下设3个研究方向，执行期限2年。
    1.1.1 E级超级计算机新型体系结构及关键技术路线研究
    针对高效的计算和数据处理，基于自主可控核心器件，研究面向E级的高效能计算机体系结构及其关键技术，提出突破制约系统功耗、性能、规模等扩展瓶颈的技术思路，形成国际领先的高效能E级超级计算机系统方案。经过模拟验证的E级系统可实施方案，性能功耗比达到30GFLOPS/W以上，核心器件自主可控。（建议超算研制优势单位合作并联合国内相关单位共同申报。） 
    1.1.2 空气动力学高性能数值模拟环境（数值风洞）?亚跨超声速飞行器数值模拟软件系统
    面向航空航天飞行器和高速列车等高价值目标的优化设计，针对空气动力学复杂流动研究与流固耦合多学科优化设计等对高性能数值模拟的需求，完成数值风洞的软硬件环境的总体架构设计。研究可扩展的前后处理软件平台，研制亚跨超声速飞行器数值模拟软件系统，构建适应于亚跨超声速飞行器研究的数值风洞系统。在亿亿次量级的高性能计算机系统系统上，实现十万核量级的大规模数值模拟。所研发的软件并行效率达到30%以上，针对国家相关重大专项中明确的飞行器目标，获得高价值的专家数据和数值模拟成果，为这些飞行器的优化设计提供有效的技术支撑。
    1.1.3 核能反应堆高性能数值模拟环境（数值反应堆）?材料性能优化软件系统
    面向国家核能开发，针对裂变反应堆的性能优化、延寿和运行安全性等挑战性难题以及新堆自主创新设计等重大任务对高性能数值模拟的需求，自主研发反应堆重要材料的性能优化软件系统。完成核能反应堆高性能数值模拟环境总体架构设计。涵盖微观第一性原理与分子动力学计算和宏观动力学演化模拟，针对核燃料优化设计、乏燃料后处理与再利用、包壳及堆结构材料抗辐照损伤等关键问题，研发反应堆重要材料的性能优化软件系统。在亿亿次量级高性能计算机系统上，通过数值模拟和微观机理认识，获得高价值的专家数据，特别是极端条件下无法通过实验获得的数据，并建立相关数据库，为事故情况下的应急处理提供科学依据。软件系统可高效使用好十万处理器核，并行效率达到30%。
    2. 大数据
    2.1 面向大数据的内存计算关键技术与系统
    基于新型非易失存储介质，配合传统内存构建高可靠、大容量、低功耗的混合内存新体系，研究面向大数据处理的异构混合内存体系结构、内存计算系统软件、基于内存计算的并行处理环境以及基于内存计算的数据管理机制等关键技术，构建相应的平台与验证性示范应用。下设4个研究方向，执行期限3年。
    2.1.1 异构混合内存体系结构研究与开发
    研究基于新型非易失存储介质的高可靠、大容量、低功耗的混合内存体系结构的关键技术，包括DRAM与NVM等的混合内存组织方法和接口架构以及可靠性、耐久性和访问性能优化技术，建立TB级验证原型，支持系统瞬时开机/休眠。集成2.1.2和2.1.3课题成果，形成原型系统。
    2.1.2 内存计算系统软件研究与开发
    研究内存计算模式的系统软件关键技术，包括异构存储介质间的一致性数据组织和高效、透明、可靠的新内存管理机制、异构内存介质的多模式访问接口、平衡访问性能和能耗的页面管理机制以及适应性多核调度和缓存管理等关键技术，并提供一套可用的系统级内存计算模拟平台。
    2.1.3 基于内存计算的并行处理系统研究与开发
    研究内存计算模式的并行处理系统关键技术，包括数据与计算紧密耦合的编程模型、面向异构内存体系的数据局部性编程表达和多任务粒度划分、分布式环境下的内存计算通信优化机制和分布式环境下的并行任务调度机制等关键技术。
    2.1.4 基于内存计算的数据管理系统研究与开发
    研究内存计算模式下的高性能、高可靠、大容量的数据管理系统的关键技术，包括基于混合内外存的弹性数据管理架构、内外存混合架构下的高可靠数据访问机制和高性能数据操作机制以及面向决策数据优化的内存数据库等1-2种典型数据管理系统示范等。
    2.2 基于大数据的类人智能关键技术与系统
    研究海量知识获取与深度学习、内容理解与推理、问题分析与求解、交互式问答等类脑计算的关键技术，构建面向基础教育的海量知识资源和知识图谱，研制具有海量知识获取与抽取、语言深层理解与推理、问题求解与回答等能力的类人答题原型验证系统，开展以基础教育智能问答知识服务为核心的示范应用，系统综合测试指标达到中学生群体测试指标的前20%以内水平。下设6个研究方向，执行期限3年。
    2.2.1 海量知识库建设与构建关键技术及系统
    研究海量知识资源的获取、表示、标注、组织和构建等关键技术；研究知识图谱的统一表示、管理和查询等关键技术，形成一套通用构建工具。针对知识记忆类问题求解，研究海量知识检索、答案抽取和生成等关键技术及系统。
    2.2.2 类人智能知识理解与推理关键技术
    针对知识理解的本质问题，研究新的深度学习算法，构建高质量的Word Embedding库；利用大规模数据的特性，研究大型本体知识库构建方法和本体映射等知识深层理解的关键处理算法；研究知识的深层表示、大型知识库上逻辑推理机制和机器学习等关键技术。
    2.2.3 知识关联与推理类问题求解关键技术及系统
    面向知识关联类与推理类问题，利用大数据特性，研究开放域多源知识的识别、抽取、发现、关联、集成等关键技术；基于开放域知识，研究多源知识搜索、关联问题检索、答案置信排序、推理机制等关键技术及系统。
    2.2.4 语言问题求解和答案生成关键技术及系统
    面向语言类问题，利用大数据的特点，研究深层问答技术，包括：复杂问题的深层语义表示模型及分析、多源答案获取与验证、复杂问题答案优化策略、复杂问题答案生成等关键技术及系统。
    2.2.5 初等数学问题求解关键技术及系统
    面向初等数学问题，研究解决初等数学中涉及的题意分析及关键参数提取、解题策略及问题求解规划、几何证明、内部求解过程类人化表述等关键技术，构建初等数学问题求解系统。
    2.2.6 面向基础教育的知识能力智能测评与类人答题验证系统
    构建面向基础教育的类人答题原型系统的软硬件支撑环境及交互接口，集成本项目研究成果以及试卷阅读识别、语言听力和口语等相关的文字图形识别和语音技术，研制基础教育知识能力智能测评与类人答题原型系统及智能知识问答服务示范应用平台。制定知识能力评测指标体系，开发配套评测工具平台。
    3. 第五代移动通信系统（5G）
    3.1 第五代移动通信系统（5G）研究开发先期研究（二期）
    第五代移动通信系统（5G）研究开发先期研究重大项目（一期）部署了5G无线传输、无线网络、总体研究及测试评估等基础性框架技术。二期项目将在前期的基础上，重点开展以下涉及未来5G发展的关键性技术研究：1）研制可灵活配置且吞吐率达10-100Gbps的5G基站软试验平台，为开展5G初期技术试验与验证体提供基础性手段；2）探索毫米波频谱资源的开发利用，开发超传输速率达10Gbps的室内超大容量无线通信系统；3）研究不同体制环境下的无线网络虚拟化技术，大幅度提高网络资源利用率并为移动用户提供最佳体验；4）研究无线接入网络安全技术；5）研究新型调制编码技术。下设5个研究方向，执行期限2年。
    3.1.1 超高吞吐率5G软基站试验平台研究开发
    研制开发可规模扩展、可灵活配置、以通用处理器为核心信号处理单元的基站试验平台，以灵活方式支撑5G可能的无线传输与组网架构技术验证。基站平台具备支撑10-100Gbps无线传输吞吐率速率，可支撑256天线和超密集分布式组网计算与配置能力，并可在5-11GHz频段灵活配置，最大载频带宽为500MHz。（企业牵头申报, 自筹与国拨经费比例不低于1:1）
    3.1.2 毫米波超大容量室内无线接入技术研究与验证
    研究物理层吞吐量高于10Gbps的毫米波无线局域网空口关键技术，包括物理层和媒体接入控制等核心技术，工作频率42-48GHz及59-64GHz。完成无线接入点和终端样机研制，进行CMOS MMIC实现技术研究，开展组网实验验证，有效灵活地支撑未来室内超高速无线互联网业务的传输。（自筹与国拨经费比例不低于1:2）
    3.1.3 5G无线网络虚拟化关键技术研究与验证
    重点突破异构环境下5G无线网络虚拟化系统构架与关键技术，实现5G网络与现有系统在无线接入侧的深度融合、信令开销显著降低、网络传输能力、以及网络智能化水平明显提升等目标。搭建无线网络虚拟化试验系统，完成关键技术验证，信令开销及异构网络间业务响应时间较4G分别降低20%和80%。（自筹与国拨经费比例不低于1:3）
    3.1.4 未来无线接入物理层与系统安全通信技术研究
    研究未来宽带无线接入安全体系架构与网络安全模型，突破面向物理层安全的无线传输技术及密钥生成技术，掌握面向未来移动通信的轻量级加密与完整性保护等无线安全认证技术等，开展无线接入安全传输和组网技术试验与测试。
    3.1.5 5G新型调制编码技术研究开发
    研究适用于5G系统的新型调制与编码技术，研究基于非正交传输的先进接收机设计、导频设计、与MIMO结合等核心技术，提出针对典型场景的非正交传输技术方案。研究新型的多元域编码、超奈奎斯特调制（FTN）、编码调制联合优化等编译码技术，完成软件仿真与无线链路实验验证。
    4. 云计算
    4.1 云计算关键技术与系统（三期）
    按照“中国云”计算技术体系的统一部署，结合云计算核心软件和支撑平台的技术需求，重点突破混合云管理、云端和终端资源的自适应协同与融合、云服务开发与部署等云计算软件关键技术，研制相应系统或平台，并在典型领域开展示范应用。下设3个研究方向，执行期限3年。
    4.1.1 云计算应用服务开发环境关键技术及平台
    针对云计算应用服务的特点，研究云计算应用服务开发环境的体系架构，应用的开发模式、应用运行时、在线开发与交付、动态调度、一键式部署、在线维护与演化、服务质量保障、以及多PaaS平台的迁移等关键技术，研制面向典型领域的PaaS平台。所开发的平台需要支持主流网络应用编程语言（如：HTML、PHP、JSP、Java、ASP等），可支持1万以上用户的同时开发活动，支持5万个以上应用同时运行，并具有管理30万以上应用的能力。
    4.1.2 基于中国云产品的混合云关键技术与系统
    研究混合云体系结构和统一管理模型、跨云的应用程序及迁移、跨域的资源部署与调度、多种类云管理框架接入与集成等关键技术。研制混合云管理系统，构建私有云支撑内部业务，构建公有云开展对外服务。构建的混合云要深度集成中国云产品，验证并提升互操作性和实用性，建成自主可控、可复制推广的中国云计算系统解决方案和技术体系。示范应用场景需体现典型的混合云需求；应用规模要求单个私有云的用户不少于5万、私有云的总数不少于2个；性能要求私有云到公有云的业务扩展速度比非混合云模式快1倍以上。
    4.1.3 云端和终端资源自适应协同与调度平台
    研究应用软件按需消费云端和终端资源的自适应软件体系结构、应用代码及其执行在云端和终端之间的动态迁移、应用数据在云端和终端的分离访问、存储及一致性保障、云端和终端资源协同管理、遗产应用的自动化重构与混和组装等关键技术；研制运行支撑平台和工具，可自动重构Java应用，终端计算密集型应用重构后在WIFI和3G网络环境下性能均提升10倍以上、终端电量节省20%以上，云端计算密集型应用重构后云端负载降低20%以上，平台可支持十万应用实例的并发运行。构建验证性示范应用。
    5. 国家宽带网
    5.1 新一代大容量百T光传输与千户光纤接入系统设备研制与示范
针对我国未来宽带网络的需求，研究大容量的新型城际、城域光传输以及光接入系统关键技术及核心设备，构建示范网络。下设3个研究方向，执行期限3年。
    5.1.1 支持百T千公里标准单模光纤传输的城际干线光传输设备研制及示范
    研究大容量光传输在新型调制格式下的容量和距离极限，研制总容量不低于100Tbps、在标准单模光纤上传输距离大于100公里的新型大容量光传输原型系统；搭建实验平台，完成实验验证。研究高频谱效率的光学滤波、高性能光信号处理关键技术，研制总容量不低于50Tbps、在标准单模光纤上传输距离大于2000公里的大容量光传输系统，搭建工程示范网，完成两个典型城市网络传输示范。（企业牵头申报，自筹与国拨经费比例不低于1:1）
    5.1.2 支持百G百公里传输的超低成本城域光传输设备研制及示范
    研究单偏振、单探测器接收技术，突破带宽超过30GHz的低成本调制和探测关键技术，设计高集成度、低成本的100G单偏振、单探测器传输模块；研制传输速率不低于100Gbps、传输距离大于100公里的新型低成本城域光传输系统，搭建工程示范网，完成典型城市网络传输示范。（企业牵头申报，自筹与国拨经费比例不低于1:1）
    5.1.3 支持千户接入的大容量光纤接入网设备研制及示范
    研究千户接入的大容量光纤接入网技术、低能耗的调制解调处理技术，设计用于超密集波分复用接入系统的用户侧光传输模块，研制每用户速率不低于千兆（1Gbps）、用户数不低于1000的新型大容量光接入系统，搭建示范网，完成典型城市光纤接入示范。（企业牵头申报，自筹与国拨经费比例不低于1:1）
    5.2 新型动态可信网络关键技术和验证
针对我国互联网在安全可信方面面临的重大挑战，研究动态可信的网络体系结构、编址与路由体系。下设3个研究方向，执行期限2年。
    5.2.1 地址驱动网络关键技术和验证
    针对IPv6互联网在安全可信、服务质量、移动管理等方面面临的问题，以IP地址的管理和使用为驱动，研究和设计充分利用IPv6巨大地址空间、充分利用报文源地址和目的地址字段、充分利用IP地址多重语义的地址驱动网络体系结构。支持IP地址的自动跳频，支持基于源地址和目的地址的二维路由，支持分等级的可信路由寻址体系。攻克关键技术，参与制定国际标准，进行规模试验验证。
    5.2.2 大规模编址与路由关键技术和验证
    针对当前国际IPv6互联网环境下大规模活跃IP地址及其路由问题面临的重大技术挑战，解决大规模路由的可扩展性、自愈性、可信性和高效性等核心问题，提出可扩展、快收敛、可信任、高效率的IPv6新型编址和路由方案，攻克关键技术，进行试验验证，参与制订新的国际标准。
    5.2.3 拟态安全构架网络关键技术和验证
    研究拟态网络安全的理论体系，形成主动防御的安全机理；研究可定义、可重构、智能感知和主动变迁的拟态网络安全体系架构；研究拓扑结构、路由、环境、软件等网络要素的主动变迁关键技术、变迁策略和协同机制；研究拟态安全网络设备的关键实现技术并研制原型样机；实现3种以上自动变迁机制和策略，提交1套动态策略路由机制，可以满足3种以上典型业务的不同安全等级需求；搭建基于原型样机、仿真千个节点级别以上的拟态网络安全验证系统，开展网络攻防测试，提交相关测试报告。
    5.3 未来一体化网络关键技术和示范
    针对未来互联网、无线移动网络和空间网络一体化组网及综合应用需求，开展面向用户的多功能、多体制以及多服务融合的一体化网络体系架构设计，研究相应的关键技术，搭建关键技术验证演示环境。下设1个研究方向，执行期限2年。
    5.3.1 未来一体化网络关键技术和示范
    研究支持互联网、无线移动网络和空间网络相互连通有效融合的一体化网络体系架构，提出满足陆地、空中、太空和海洋等各类用户应用的信息共享、资源整合、互联互通、随遇接入的一体化网络架构方案，完成相关仿真研究，进行关键技术验证、评估与示范。
    5.4 媒体动态自组织关键技术研究与应用示范
    面向海量媒体内容多元化消费的需求，通过可表示、可处理、可信赖的方式将多源/元媒体进行动态组织，并通过多网协同方式进行高效内容分发，在系统架构、内容处理和服务体验方面完成一批动态媒体关键技术和应用系统的研发，为广大用户提供个性化的、高质量视听媒体服务，促进信息消费。下设3个研究方向，执行期限3年。
    5.4.1 媒体内容的动态自组织及封装技术
    研究媒体内容的动态自组织技术，从多个维度动态组织媒体内容，形成媒体内容自演进技术体系。研究动态内容封装技术，可基于用户需求动态更新媒体元素，实现100TB以上多元数据的多源互联，形成动态媒体封装的系列规范与系统。
    5.4.2 动态媒体的多元适配与耦合技术
    针对异构网络的媒体传送及多终端泛在化内容消费需求，研究基于异构内容的网络适配和终端适配的媒体动态耦合技术，通过多元媒体内容的多源同步、动态广播、混合传送控制，形成一套可以支撑动态媒体应用的规范，研制满足异构内容接入及多终端应用的两种业务设备，动态广播0～10Mbps耦合可配置，提升未来媒体智能化服务质量。
    5.4.3 动态媒体业务支撑平台与应用示范
    研制动态媒体业务支撑平台，实现多源内容采集、转化和元数据结构化管理，支持媒体与用户、媒体与媒体、媒体与网络、媒体与终端的内容动态耦合，实现用户体验驱动的内容封装和多网多屏自适配发布，形成动态耦合的业务支撑能力，提供1万小时动态媒体内容，面向100万以上用户开展应用示范。（企业牵头申报）
    5.5 真三维视频关键技术研究与先导验证
    面向未来我国建立真三维电视系统的需要，研究真三维视频的获取、表示、压缩和显示技术，建立实时真三维视频先导验证系统，为我国率先形成真三维电视体系奠定技术基础。下设3个研究方向，执行期限2年。
    5.5.1 真三维视频实时获取与生成
    针对近景对象展示、舞台演出、体育比赛等典型电视场景，研究密集视点采集、单视点及深度同步采集、多视点及深度同步采集、多视点三维模型生成、透镜阵列采集等多种模式的真三维视频生成技术，开发真三维视频实时获取和生成系统。
    5.5.2 真三维视频紧凑表示与高效压缩
    研究适应传输网络条件的真三维视频紧凑表示方法、真三维视频高效编码技术，并起草相应编码标准；研制真三维视频实时编解码器，实现八路全高清立体视频实时编码、支持视点选择的实时真三维解码。
    5.5.3 真三维视频连续视点实时合成与先导验证
    提出从稀疏参考视点合成任意中间视点的算法，开发实时视点合成工具；研究平面视频和双目立体视频到真三维视频的转换生成技术；集成本主题支持的至少一种真三维显示方案和一种超高清裸眼电视产品，建立真三维视频实时获取、编解码和显示的端到端先导验证系统，并提出面向健康舒适观看的真三维视频质量评价体系。
    6. 信息安全
    6.1 云计算平台的可信与可控技术及其支撑系统
    针对目前的云计算平台有可能被恶意利用及云服务提供商不被信任的问题，研究云计算平台的可信与可控安全支撑关键技术，及其可信服务和安全监测工具，实现和构建基于可信可控技术的云计算安全支撑平台，达到对云平台可信性的第三方评估能力以及对利用云平台作恶的检测、管控和审计功能，并面向在中国落地的国内外主流云平台，研究相应的第三方示范系统，并完成示范验证。下设5个研究方向，执行期限3年。
    6.1.1 面向第三方的云平台可信评测技术
    研究从第三方角度如何验证、审计和评测云平台的可信性。包括：可信评测模型与体系结构，面向第三方的云平台可信证据收集，云平台可信性远程验证与审计方法、协议，云平台可信评测方法的定量分析、测试和评价等。
    6.1.2 云计算环境中恶意行为检测技术
    研究面向云环境的恶意行为监测技术，云平台问责和追溯技术，虚拟机自省技术VMI（Virtual Machine Introspection），数据主权边界检测技术，面向云环境的取证技术等，防止或及时检测云平台被恶意利用。
    6.1.3 基于信息流的云安全追责、管控技术
    研究以数据安全为中心的多粒度全程式信息流追责和管控技术。实施程序级、系统级、网络通信级三层管控，研究从系统历史访问控制日志、已有策略中挖掘安全标记的方法。研究信息流控制策略的形式化验证技术，实现策略分析的自动化，通过分布式信息流控制、信息流跟踪、主体能力控制、权限传播控制等方法。
    6.1.4 云数据隐私保护技术
    研究在云提供商不完全可信的条件下，如何既能保证租户数据的隐私性，又能利用云平台的计算和存储能力。研究基于密文数据的索引、访问和搜索技术，隐私感知的混合云数据存取技术，基于功能加密的密文计算技术，面向云环境的密文数据共享和分发技术等。6.1.5 云安全的可信服务及其示范应用

研究在所有权和控制权分离的云计算模式下，如何给用户提供可信的云服务。研究基于管理权限细分的可信云服务技术，基于可验证计算的云计算可信性检测和验证，云提供商和租户互可信的系统记录和重放技术，云服务合同SLA的合规性检测技术，虚拟机可信迁移技术等。针对典型云计算平台的实际使用场景，通过示范应用进行成果验证。

/upload/file/20140930/20140930104474717471.doc

/upload/file/20140930/20140930104419581958.doc

上一篇：代理申报973计划、重大科学研究计划项目概算
下一篇：代理申报“十二五”国家科技计划现代服务业领域2013年度备选项目