「300083」中国图码：一项颠覆性的信息码技术

我国图码：一项颠覆性的信息码技能

这是一项立异性的根底理论研讨成果，有或许导致技能范畴的严峻突破。由几许算法带来几许编码与图码年代，或将带来21世纪一项具有新生长性的通用信息技能革新！——我国科学院张景中院士

1974年，美国人塞尔沃和伍德兰德创造晰条形码，1994年，日本人原昌宏创造晰二维码，这两项技能的商业化很快就在全球推行遍及开来。现在全球每天扫码次数超越100亿次，人类社会已深度进入数码年代。万物皆有码，跟着5G物联网技能的不断老练，未来整个世界将演变成漂浮在数字海洋中的“港陆码头”。

2014年，一项称之为“图码”或“非线性二维码”的信息码技能横空出世，在信息技能范畴引起了较大重视。图码被有关专家称为“一项颠覆性的信息码技能”。这项新技能跟传统信息码技能最大的差异在于：传统技能都是选用0、1二进位制数字来编码贮存信息，因而称作“数码”或“数字编码”，而图码技能选用几许结构单元来编码贮存信息，因而称作“图码”或“几许编码”。条形码和二维码都是线性编码，它们结构上等价于数字码，而图码对错线性结构上编码存储，它具有许多数字码没有的技能特征。简略说，图码跟数码的比较优势在于：由于摩尔定律的约束，数码技能现已快到达其物理极限，非数字化信息处理技能成为当今一个前沿研讨范畴，而几许化编码是最有期望取得严峻突破的一个研讨方向。图码是国内首个真实能够做到大规模商场推行的几许化编码技能，运用范畴和开展潜力巨大。

近来，记者随中央党校民营企业参加严峻科技立异的战略与途径研讨课题组一行，实地调查了坐落盐城的江苏图码信息科技有限公司，并与图码技能创造人、公司董事长王同超进行了深入探讨沟通。这一新技能的诞生居然是源于他探究世界真理的哲学考虑。

图为王同超正在演示图码的电脑操作生成

仰视星空的新几许学创造者

咱们从古希腊两个科学公案讲起。人类最早的数学是起源于计数和丈量，后来就构成了算术和几许这两大独立的数学分支，数学研讨的方针便是事物的数和形，也便是事物的数值核算和几许证明。到古希腊年代，关于世界的根源终究是什么，哲学家提出了两种观念：一种观念是毕达哥拉斯提出来的，以为世界根源是数；另一种观念是柏拉图提出来的，以为世界根源是形，他想象世界万物是由正四面体、正立方体、正八面体、正十二面体和正二十面体组成的，别离代表“火”、“土”、“气”、“以太”、“水”这五种元素。不过古希腊人自己却发现，数是离散的，而形是接连的，数和形互相对立，有些接连的几许量无法用数值联系来表明。数和形的对立贯穿了整个数学史。

王同超出生于盐城一个一般的员工家庭。读中学时，受物理教师的影响，沉迷上了科学，看了许多科普书，便立志成为一位科学家，到高中结业时，他自己就能看一些量子力学和高等数学的教科书了。青少年年代，是一个人思维构成的关键时期。他很早就开端考虑“世界的根源是什么”这类哲学问题。有一天夏夜，他躺在草地上，望着满天繁星，忽然想到：自己躺着不动，但其实跟着地球在公转和自转，而太阳带着地球又围绕着银河系在高速作业，自己仅仅众多世界中的一个点，但自己这个点，又是一个具有多重杂乱运动的动点，而一个动点的运动轨道，其实包含了多维运动信息，能反映出世界运转的基本规律。这是他构成“动态几许”的思维萌发，真有点“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”的意思。

后来，王同超报考了函授软件编程专业，在上海师范大学读了一年，拿到了高档软件工程师资质，又读了我国人民大学的工商办理专业。结业后，他先后自己运营了教具厂，又因会搞教育教具的创造创造，就被市科协聘为科教专家组高档导师，担任青少年科技立异竞赛活动。业余时刻，他把悉数精力放在了“动态几许”的研讨上，并且这一研讨便是十几年。在绵长的研讨进程中，还发生了一段小插曲。2005年，王同超运用“动态几许”的办法，创造晰一套“无心绘圆”教育软件，没想到大获成功，在全省推行，训练了30多万名学生，并获科技教育创造省一等奖、全国三等奖。这一下子他就在市科教体系内声名鹊起，更坚决了自己搞“动态几许”研讨的决计。

从哲学走向数学，这条科学探究之路前后整整走了将近20年。2008年，王同超出书了专著《动态几许与数的图模（图码技能）》，提出了一套将数字和图形一一对应起来的几许编码办法，并经过编程，在电脑上生成了整数和有理数的图模（图形），这种数学办法就足以用来准确处理二维图形，来贮存信息，并创立了用几许结构编码和色彩来存储信息数据的电脑操作生成器，这便是图码技能的根底东西。运用动态几许的办法，生成的实数图模越多，就有更多的数形来贮存信息。他还从中发现了素数图模，具有最细密的结构，在同位数中素数结构总是有最大存储容量，这使得素数的形体有了信息承载用具的重要优势。这是一个惊人的数学发现。数字是用来编码和核算的，当数字转成形体后，又增加了存储信息的载具功用。

王同超在书中提出了一个重要的假定：一个实数都有一个图模，一个是数的量，一个是数的形，两者一一对应，一起组成“实全数”，它是数的数值和数形的完美结合。假如这个假定建立，那么数和形之间的对立就消除了，任何数都有一个形体，数的形体也都对应着自己的量，万物既是数也是形，数学体系从此就完美了。也便是说，对信息进行编码，数码和图码是等价的，但两种编码办法各具优势，相辅相成。

在调研时，王同超亲安闲电脑上给咱们演示了数字变成图形的彩绘进程，当你看到某个了解的数字变成链条、网格、圆盘、花瓣等林林总总艳丽图画时，忍不住感叹数是有奇特的天然之美。王同超还用“无心绘圆”的比如，给咱们这些外行解说了终究什么是“动态几许”。他说，假如不参照圆心，从动点的观念来看，圆便是这个动点沿曲切线方向的均速运动，再加上自身法线方向加速和自转，这三个维度的运动叠加在一个动体上，其运动轨道便是一个圆迹。说白了，“动态几许”便是把动点一切维度的运动轨道，按时空规律及呈现序列，叠加起来而得到的图形。数字也能够看作是动点依照必定的运动规矩而构成的运动轨道，所以在核算机里，一个数字都有一个对应的数模。当核算机编程能把数字的形状都生成出来，数和形就成为了不行分割的全体，王同超以为这种“完好的数”，才是世界万物的根源。数字具有形体这一发现，将数与形完结无缝对接，在原理上不需要编码转译，这对核算机编程来说含义严峻。在《动态几许与数的图模（图码技能）》专著出书审稿时，受到了江苏省数学学会秘书长郑维行教授的支撑与高度点评。

万物皆数，万物也皆有形，数形同源。王同超以为：“人类信息技能才做了一半，数字编码是一半，几许编码是另一半。”对新一代信息技能探究来说，这种理论视界对错常深入的，也代表了未来核算机技能开展的干流方向。由动态几许和数形的几许算法，转化到图码的理论办法和技能计划，这项技能转化无疑走出了从0到1这关键性的一步，它不仅在理论上具有极强原创性和创始性，在工程技能上也具有宽广的运用远景和巨大的商场潜力。我国科学院张景中院士点评这是一项立异性的根底理论研讨成果，有或许导致技能范畴的严峻突破。由数字算法带来了数字编码与数码年代，这是20世纪最巨大的科技革新。而由几许算法带来几许编码与图码年代，或将带来21世纪一项具有新生长性的通用信息技能革新！

图为图码产品推介会

破解防伪追溯难题，全面换代二维码

专著出书后，王同超面临着一个挑选：“动态几许及图码技能”这一新理论新技能，终究是写成学术论文去宣布，仍是开宣布产品去创业？这是两条彻底不同的路途。他一时也难以选择。见过一位科技局领导，鼓舞他说：你创造晰一个重要的数学办法，假如能把它转化成东西或产品，这个含义比写篇论文更严峻；要是产品能推进人类文明前进，那含义就更巨大。这番话使他下定了创业的决计。

2014年10月，在市科技局和园区的支撑下，王同超建立了江苏图码信息科技有限公司，后被评为国家高新技能企业、江苏省软件中心竞争力企业。他运营教具厂多年，对办企业、做出售并不生疏，但他把前期作业的要点放到了技能研制上，连续开发新技能产品，并申报了20项国内专利和5项世界专利，以及软件作品等知识产权达百项，完结了公司可持续开展必需的技能储备。一起，他运用自己多年堆集的商场资源，开宣布图码追溯办理体系、证书验证办理体系、学生生长信息与教务办理体系，先在市内各大中小学推行遍及，后又扩展到省内其它区域，效益可观，完结了公司的滚动式开展。公司还采取了定制式商场出售形式，连续为全国各地的客户开宣布手刺码、证书码、商标码、防伪追溯码、网站门户码、办理才智码等定制化产品；才智码操作体系、图码网门户渠道、图码工厂网上出产渠道，是近期完结的工业化渠道。现在，公司研制出二十大类的数十种码品运用，可满意各行各业的用码、扫码需求。王同超自傲地说：经过这些年的技能堆集，公司现已做好大干快干大开展的充分准备。

但王同超也供认，现在图码产品的商场推行并未到达预期的作用，首要是咱们都已习惯了条形码和二维码，二维码在商场上已占有肯定干流，人们要承受并换用图码需要时日。不过他着重，图码全面迸发运用到商场上是早晚的事，由于图码技能比二维码技能要高出几个量级，尤其是对码自身的共同追溯和安全监管上。接着他又给咱们讲起了图码的几个首要优势：

榜首,图码是直接用肉眼辨认的信息码，看到图码就如看到码主人，比如商标、logo等，二维码是不行辨认的固定形状黑白点调集。所以，图码的款式远比二维码丰厚，做出方针标志共同的信息码。

第二,二维码的成码与解码，全都开源了，谁都能够生成运用，其可靠性、安全性都十分低，重码问题现在也越来越严峻。像防疫码、健康码、场所码，之所以冒出来这么多问题，首要便是重码和仿冒导致的。并且，二维码的技能体系是日本人创立的，咱们下载就用，或在人家内核码根底上加些代码做点调整，但中心代码和算法满是人家封装的，所以传统二维码的主权不是咱们的，信息安全性十分差。图码就彻底相反，这项技能没有开源，一切码均由图码生成渠道共同出产并共同办理，安全系数极高。

第三,图码最大的优势在于，它彻底破解了对信息码自身防伪追溯的技能难题，这是二维码不能比较的，咱们对常用的二维码没有追溯监管体系，二维码自身不能被追溯，用其追溯人或物品，是件滑头事。道理十分简略，每个图码都有一个几许密钥码，这个密钥码是天然的随机的，来自图码原型结构，并内置在图码内部的，有了这个天然的密钥，咱们就能对图码自身进行监管和长途操控了，而验证图码的密钥码，一般就封存在后台信息数据库中，只有码主本人才知道，外人不知道这个密钥，就无法完结内仿。假如外人拷贝了你的图码，他不知道密钥，就无法登陆后台承认，只需扫读，这个仿码就会被后台捕获，然后完结对信息码自身直接监管、追溯防伪的意图。

王同超给咱们展现了图码防伪溯源的操作。当用手机扫读有问题的图码时，就会呈现两种提示音：一种是“所购为赝品”，这就能够确认买到假货了；另一种是“所购已验证屡次”，并会呈现验证的次数和初次验证的时刻，此刻就需要细心来检查货品的真伪了。一切扫读的成果都会反应到后台，帮忙厂家打假溯源。这番操作下来，引起了课题组的极大爱好。王同超介绍说：图码能够完结全体系防伪溯源，彻底处理冒充伪劣产品辨别问题。二维码由于区别不了真码和伪码，所以也辨别不出真品和伪品。图码是一个晋级版的安全信息码，它自身便是一个微区块链。这是现在的二维码无法完结的。

“咱们争夺在5-10年内，完结图码全面换代二维码的重要运用场景，这将是一个万亿级的大商场。”王同超这句话说得十分坚决，像一位指挥员正在发布作战令，给课题组每一位都留下了深入印象。

图为图码创意规划大赛

构建新一代信息码技能的底层体系

在观赏图码技能研讨中心时，王同超向课题组介绍了未来图码工业开展的想象。全面晋级二维码，仅仅图码榜首层运用规划的方针，这项技能完结了载信二维图形和数码之间的准确匹配。图码技能自身还在不断迭代晋级，现在第二层图码运用规划已近于完结，它比榜首层运用的根底部分要多五倍的作业面，并将带来更为丰厚的高维几许码形状。最新开发的图码立体码产品及技能体系，两项创造专利都现已授权，这项图码新产品新技能将从根本上处理工业品定制和工业4.0大规模出产关于产品的身份问题。经过近十年的研制，图码已从一维非线性存储晋级到平面编码存储，正在从二维结构编码晋级到三维立体编码，理论上，还可持续生成四维时空动态编码，乃至更高维度的信息体产品，其开发潜力几乎是深不行测的。图码契合未来信息技能开展的趋势，可广泛与区块链、元世界和人工智能等最前沿科技交融，创始信息深度运用范畴。

谈到未来信息技能的开展，王同超提出了一个比较超前的主意。他说，最近2nm芯片研制成功，这现已到达了数码技能的物理极限，未来信息码技能的重要方向是几许码。现在信息码技能的底层体系仍是数字码，而新一代底层体系的构建将是数字码和几许码的混编。但由于缺少根底理论的辅导，几许编码的研制在世界上一向都是个难题，成功完结量产的几许码产品也屈指可数。建立在动态几许上的图码技能，能够说是一“码”领先，敞开了从数字码到几许码的历史性转机，它不仅是一项颠覆性的信息码技能，乃至或许改动整个信息技能开展的方向。王同超告知课题组，现在公司正在跟阿里云、我国网络空间安全协会，开展业务活动，加速新技能的迭代晋级，最终方针是要构建新一代信息码技能的底层体系，将未来信息技能开展的主动权牢牢把握在我国人自己手里。这无疑是一个极端雄伟的企业开展愿景。

经过实地调研调查，课题组共同以为：图码是一项具有原创理论的中心技能，它彻底能够生长为未来新一代信息码的通用技能，在当时加速建造国内共同商场的大布景下，这项新技能无疑对国家信息安全与工业经济安全开展，都具有严峻含义。但理论再好，技能再先进，都有必要放到商场上去淬炼实践，去自我完结。课题组主张：现阶段是图码开展的关键期，要加大宣扬力度，让更多人了解图码，重视图码，一起也要做好顶层商业规划，聚集防伪溯源这个最具技能优势的工业范畴，集中力量来做几个大项目、大客户，一举处理公司“起飞”阶段的商场瓶颈难题。等时机老练，公司再引进战略投资者，并积极参加有关信息码国家标准的拟定作业，推进构成图码工业大开展的格式。

图为王同超在给课题组做解说

课题组对王同超董事长的创业思维表明附和。我国科技立异有必要依托一线的科研作业者和企业家，他们才是最具立异认识的商场主体。真实巨大的产品都是从商场上拼杀出来的，而不是在PPT上规划规划出来的。经济学大师熊彼特有个闻名观念：“立异应当是企业家的首要特征”。而所谓立异，便是把各种出产要素创造性地组合起来，不单单仅仅技能要素。图码有必要尽快把自己的技能优势转化成商场优势，在新一轮科技革新和工业革新行将到来之际，扎稳脚跟，行稳致远，稳健生长为全球信息码技能的领军企业。（来历：和通社《亚洲新闻周刊》、《亚洲经济导刊》∕吕陈君，修改刘闻益）