数据科学与工程：大数据时代的新兴交叉学科

刘珉睿

Pennsylvania State University - University Park Campus

随着社会经济的快速发展，“大数据”这一专业术语已经不再是简单的数据与数据之间的关系了，而是已经发展成为未来科学与工程的潮流和趋势，各行各业都在追求大数据，希望能通过大数据更加了解自身企业和市场需求。大数据时代的到来象征着互联网技术的一大进步，是时代发展的必然结果，当计算机和通信技术取得长足的进步之后，当互联网技术足够完善之后，对于数据的处理和整合技术自然而然就成为了社会关注的焦点。大数据概念的提出，意味着信息技术重点领域的转变，意味着由原本的“计算能力”转变为如今的“数据处理能力”。很多原本在IT领域颇有成就的著名专家学者也都纷纷转身，向着大数据领域迈进，这个现象不禁引起人们思考，相比于半个多世纪以前发展起来的“计算机科学”，如今时代变迁，应该认真考虑一下“数据科学”这样一个新兴的学科方向了。

所谓大数据时代，不能简单的看成是信息技术的一个组成部分，它最大的不同之处就是对于数据信息的整合，然后能够灵活地运用到各个领域中去。当下，大数据的提出才是一个开始，尚属于发展初期，在这个时期，也是大数据发展的重要时期，如果单纯抛开实际应用只谈论大数据的具体数据，只是空谈。互联网技术已经发展迅速，如今互联网已经渗透到我们生活学习的每一个角落，是人们生活生产中的不可缺少的重要的平台和环境，然而大数据是基于互联网技术产生的一个新的数据统计概念，在商业领域取得的了巨大的成功，得到了社会各界的广泛认可，社会各界的不同领域的专业人才都在寻求大数据的帮助，希望能够通过大数据来反映出本领域的未来发展方向以及市场的基本需求。这种结合多种领域的新兴学科的出现和发展，对于大数据的更加精确的计算和更加成熟的使用极其重要，所以“数据科学与工程”将会是个更加符合时代发展的一个新兴学科名称。

1 数据科学与工程学科的发展背景和发展需求

1.1 我国创新驱动发展的需求

我国的经济发展状态已经逐渐改变，经济发展速度也由以前的高速发展转变为如今的中高速发展，生产制造业也从以前的中低端转变为如今的中高端。在新常态的经济模式下，对经济结构进行有效的调整，进一步保障就业率和社会经济的稳定发展，主要是对于信息化技术的依赖。在新的时代之下，信息化技术的快速发展对于我国社会经济的发展、相关产品质量的提高具有重大的意义。相比较而言，新兴的信息化是在移动互联网的大环境下滋生出来的，与云计算和大数据等紧密结合，对于数据科学与工程这门学科的未来发展与壮大具有深远的影响和重要的指导意义。

现代社会中，世界各国都很重视网络与信息的安全问题，注重国家信息机密的安全，防止本国机密被黑客窃取。所以，我国成立了国家网络安全特别小组，主要是负责对任务的关键信息系统进行组建和完善，以及对于网络安全规划布局的指导和网络安全的建设。尤其是在面对信息全球化的今天，国家的机密部署以及军队建设等高度机密的信息都存储在移动互联网端，网络安全更是涉及到一个国家的最高机密，习近平总书记指出：没有网络安全就没有国家安全，由此论断可以看出国家对于网络安全的重视程度。但是不容乐观的是，目前我国的核心的信息系统还是运行在来自美国的IT垄断企业的基础服务平台之上，如何摆脱这种技术的依赖是直接关系到国家信息安全，摆脱技术依赖成为了相关IT行业迫在眉睫需要解决的难题。针对这种情况，结合我国互联网发展的历史和经验，我国的互联网行业综合多方面知识进行考虑，提出了“去IOE”的国家互联网发展口号，这对于国家网络信息的安全技术来说，不能仅仅考虑到发展的成本问题，最重要的是国家的安全问题，所以，技术先进、自主控制已经成为我国互联网技术和信息安全技术发展的基本战略和措施。这一战略的提出，对于从事IT行业的人员提出了更高的要求，未来符合时代发展的潮流和满足时代发展的需要，IT领域的专业人员应该选择与时俱进，运用创新型思维积极思考来自各方面的因素，从新的学科角度对于即将面临的挑战和机遇进行综合审视考虑，寻求新的突破，实现IT行业的跨越式发展以及后来居上的发展途径和发展策略。

1.2 IT人才市场变化的需求

从近些年的发展情况来看，信息技术的领域发展相对来说较快，对于人才的需求也达到了一个顶峰，在这个过程中，尤其是2006年，出现了一个巨大的转折，百度作为国内有名的互联网企业，对于新兴人才的招揽，第一次给出了比老牌跨国公司更加丰厚的薪酬待遇，在此之前，对于国内的IT行业的毕业生来说，拿到老牌跨国公司的职位是他们的目标和追求。究其原因，还是要深究于国内的信息技术系统的架构方式，由于我国的信息系统是在国外的信息基础系统的平台上操作的，所以我国的互联网企业实际上只能算是系统的集成商或者是解决方案的提供商，对于这些技术的核心部门，国内的企业并没有完全掌控，我国的IT技术人才培养的方向主要是在这些垄断平台上进行熟练的操作和使用，或者是在平台之上进行二次开发应用，这样的话，会很容易使得我国的优秀人才进一步枯竭，垄断企业对于我国的IT技术的自主创新和发展具有非常不利的影响。

近些年来，以阿里巴巴、百度、腾讯为代表的中国互联网企业在商业发展上取得了非常巨大的成功，它们的成功不仅是在互联网信息领域，对于与互联网有关系的其他领域也是具有非常大的影响。互联网企业与IT行业具有不一样的性质，IT能力和技术就是互联网企业的核心竞争力，互联网企业的IT能力建设不依赖于传统的IT企业，这一事实具有的意义重大，首先就是打破了IT行业以往的对于垄断性企业的盲目崇拜性，使世界意识到我国的互联网技术也能研发出高端的技术和系统。再者就是在思想的解放上，使得其他行业也能够进行模仿互联网行业，对于自身的需求进行灵活的运用，利用掌握的IT技术和开源性技术，建立符合自身企业发展的IT系统以及服务平台。

2 数据科学与工程的学科特点

2.1 多学科交叉互相融合

大数据是我国当前发展的热门领域，因此，对于大数据的整合和运用就显得十分重要。数据科学与工程学科的产生就是对大数据的整合和运用的进一步深化，后来经过不断的积累和改善，逐渐发展起来的。数据工程是指利用工程学的观点进行数据的管理和分析以及对系统的开展和运用进行不断的研究。

当今时代发展下，数据呈现出爆炸性增长，数据的增加不仅改变了人们的生活学习方式，更改变了传统的科学研究的模式；数据科学和工程可以作为支撑大数据研究于应用的交叉型学科，它的基本知识理论来源于很多不同的学科专业与领域，数据科学与工程学科学习的主要目的是在于对大数据在社会中的具体应用进行深入仔细的探索，对于大数据在具体的使用过程中遇到的技术问题和科学问题进行探索和解决。对数据科学和工程的高技术人才的培养是建设和推进数据科学和工程学科发展的重要基础，对各个行业在进行大数据的统计和整合的过程中遇到的问题进行科学的解决，因此，数据科学和工程学科的重要特点就是交叉融合了比较多的学科和领域。

2.2 学科的知识体系

数据科学与工程作为大数据时代的新兴交叉学科，主要的知识结构还是来源于计算机科学以及应用数学和信息系统和信息管理这三个学科，但是其具体的细节和这三个学科具有很大的不同。大数据时代下，计算机软件工程学科在人才培养和知识结构体系方面过于老化，对于课堂上讲解的材料和知识更是陈旧古板，这就导致有些学校对于计算机科学的教育放到市场上是不符合市场发展的规律和趋势的，对于整个教育行业是不利的影响，“学生不想学、老师不想教”的现象更是层出不穷。数据科学和工程的一个重要的特点就是综合性强，需要学生融会贯通的学习，构建一个基本的系统框架，具备专业的知识和能力素养。数据科学与工程学科的知识体系的构建的基本原则就是：对于不同级别的具体应用，培养出能够理解和熟悉运用数据的优秀人才，再运用合适的工具和知识进行合适的建模运算，与此同时，也能够根据不同的应用环境搭建计算环境和计算平台，并对此进行科学有效的算法实现。

3 结语

互联网技术自从出现开始，经过了并不是很长时间的发展，已经完全改变了人们的生活习惯，改变了信息技术的发展方向，并且加快了信息技术的发展速度。当前互联网领域的发展热门就是大数据，大数据的发展具有深远且重要的意义，打破了传统的垄断性互联网的技术封锁，使得互联网的建设取得更加长足的进步。当前我国的互联网技术和大数据的发展处于重要时期，需要认真分析相应的局势和机遇，大力发展数据科学和工程学科，大力培养专业人才，全面启发大众的创新发展潜力。