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量子科技产业体系模型及体系建设能力评估系统

摘要

本发明提供一种量子科技产业体系模型及体系建设能力评估系统,所述模型包括:体系要素层、核心要素层、配置要素层、基础要素层以及系统部署层;体系要素层用于表征量子科技体系、量子产业体系以及量子制度体系之间的交互支撑关系;核心要素层用于表征公基母机体系、实验样机体系、计量与制造装备体系、产品规格体系以及市场应用体系之间的互动牵引关系;配置要素层基于核心要素层的下一子级系统构成;基础要素层基于配置要素层的下一级子系统构成,系统部署层基于基础要素层的下一级子系统构成。所述体系建设能力评估系统,通过构建基于“ABCPM”体系建设能力评估指标体系,为有效形成量子科技产业体系提供了体系建设能力智能化评估系统。

著录项

  • 公开/公告号CN114781910A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-07-22

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 量子科技长三角产业创新中心;

    申请/专利号CN202210507888.2

  • 申请日2022-05-10

  • 分类号G06Q10/06;G06N10/20;

  • 代理机构北京路浩知识产权代理有限公司;

  • 代理人李相雨

  • 地址 215100 江苏省苏州市相城区青龙港路286号长三角国际研发社区启动区9C座101

  • 入库时间 2023-06-19 16:06:26

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-07-22

    公开

    发明专利申请公布

说明书

技术领域

本发明涉及量子科技技术领域,尤其涉及一种量子科技产业体系模型及体系建设能力评估系统。

背景技术

量子科技可以理解为常说的量子物理学,其可以通过改变微观粒子的运动轨迹,实现之前没有办法实现的事情。

目前,量子科技大多停留在设备到产品阶段,无法形成量子科技产业体系,更无从对量子科技产业体系建设能力进行评估。

发明内容

本发明提供一种量子科技产业体系模型及体系建设能力评估系统,用以解决现有量子科技产业不成体系,技术中更无法对量子科技产业体系建设能力进行评估的缺陷。

本发明提供一种量子科技产业体系模型,包括:

体系要素层、核心要素层、配置要素层、基础要素层以及系统部署层;

所述体系要素层用于表征量子科技体系、量子产业体系以及量子制度体系之间的交互支撑关系,所述核心要素层用于表征公基母机体系、实验样机体系、计量与制造装备体系、产品规格体系以及市场应用体系之间的互动牵引关系,所述配置要素层基于所述核心要素层的下一子级系统构成,所述基础要素层基于所述配置要素层的下一级子系统构成,所述系统部署层基于所述基础要素层的下一级子系统构成。

根据本发明提供的一种量子科技产业体系模型,所述公基母机体系包括工业软件系统、公共基准系统以及工业母机系统;

所述实验样机体系包括量子芯片系统、低温环境系统、微波测量系统以及显示控制系统;

所述计量与制造装备体系包括基础计量制造装备系统、精密制造装备系统以及仪器仪表系统;

所述产品规格体系包括批量产品系统、定制产品系统以及附属产品系统;

所述市场应用体系包括资本运作系统、市场营销系统以及市场反馈系统。

本发明还提供一种体系建设能力评估系统,包括:

能力评估指标模块,用于获取量子科技产业体系待评估项目对应多个评估方案的特征信息;所述特征信息指所述量子科技产业体系中核心要素体系和支撑系统中各评估指标的特征信息值,所述核心要素体系包括公基母机体系、实验样机体系、计量与制造装备体系、产品规格体系以及市场应用体系,所述支撑系统包括量子算力网系统、量子计算机系统以及量子芯片系统;各评估方案基于如上所述的量子科技产业体系模型建立;

优化分析管理模块,用于基于各评估方案的特征信息,确定各评估方案的各项指标能力评估值以及综合能力评估值;各项指标能力评估值指所述核心要素体系和所述支撑系统中各评估指标对应的分项能力评估值,所述综合能力评估值指所述核心要素体系和所述支撑系统分别对应的综合能力评估值。

根据本发明提供的一种体系建设能力评估系统,所述能力评估指标模块包括:

第一记录模块,用于获取并记录各评估方案的特征信息;

处理模块,用于剔除各特征信息的噪声,并对剔除噪声后的各特征信息进行标准化处理,以及对标准化处理后的各特征信息进行分析,确定各评估方案的单项指标评估处理信息;

调用模块,用于基于用户权限获取对应评估方案的单项指标评估处理信息;

第一存储模块,用于存储各评估方案的单项指标评估处理信息,并将各评估方案的单项指标评估处理信息发送至所述动态数据管理模块。

根据本发明提供的一种体系建设能力评估系统,所述优化分析管理模块包括:

第二记录模块,用于获取各评估方案的特征信息;

分析模块,用于基于各特征信息,确定各评估方案的类别;

解析模块,用于在确定各评估方案的类别后,确定对应类别中各项指标的权重系数;

预判模块,用于基于各特征信息,以及对应类别中各项指标的权重系数,各评估方案对应的指标;

计算模块,用于基于各评估方案对应的指标,确定各评估方案的各项指标能力评估值以及综合能力评估值;

第二存储模块,用于存储各项指标能力评估值以及综合能力评估值,并将各项指标能力评估值以及综合能力评估值发送至所述动态数据管理模块。

根据本发明提供的一种体系建设能力评估系统,所述体系建设能力评估系统还包括动态数据管理模块,所述动态数据管理模块包括:

用户层,用于与客户端进行数据交互;

数据层,用于存储所述体系建设能力评估系统运行过程中产生的数据;所述数据包括各项指标能力评估值、综合能力评估值以及中间过程数据;

应用服务器层,设置于所述用户层和所述数据层之间,用于基于用户权限,调用并管理所述体系建设能力评估系统运行过程中产生的数据。

根据本发明提供的一种体系建设能力评估系统,所述体系建设能力评估系统还包括显示监测模块,所述信息显示监测模块,包括:

过程显示模块,用于调用并显示所述动态数据管理模块中各评估方案对应的初始数据以及中间运算过程数据;

优化显示模块,用于调用并显示所述动态数据管理模块中各评估方案参与评估运算过程分项数据;

显示判断模块,用于调用并显示所述动态数据管理模块中各项指标能力评估值以及综合能力评估值。

根据本发明提供的一种体系建设能力评估系统,各评估方案的各项指标基于量子科技产业体系建设能力评估指标体系确定,所述量子科技产业体系建设能力评估指标体系包括体系支撑层、能力部署层以及功能任务层;

所述体系支撑层包括量子科技体系、量子产业体系以及量子制度体系,所述能力部署层在横向上由量子算力网系统、量子计算机系统、以及量子芯片系统的能力评价指标构成,在纵向上由量子科技产业体系的能力评价指标构成,所述功能任务层基于量子科技产业体系模型中的功能任务确定。

根据本发明提供的一种体系建设能力评估系统,所述体系建设能力评估系统的应用平台包括支撑环境系统平台,监测控制反馈功能和软件包支撑平台,共享数据库一体化运行平台以及运行状态显示系统平台。

根据本发明提供的一种体系建设能力评估系统,所述共享数据库一体化运行平台用于将AB数据库功能系统、CPM数据库功能系统以及制度体系数据库功能系统链接成为一体。

本发明提供的量子科技产业体系模型及体系建设能力评估系统,所述模型包括:体系要素层、核心要素层、配置要素层、基础要素层以及系统部署层;体系要素层用于表征量子科技体系、量子产业体系以及量子制度体系之间的交互支撑关系;核心要素层用于表征公基母机体系、实验样机体系、计量与制造装备体系、产品规格体系以及市场应用体系之间的互动牵引关系;配置要素层基于核心要素层的下一子级系统构成;基础要素层基于配置要素层的下一级子系统构成,系统部署层基于基础要素层的下一级子系统构成。本发明能够有效形成量子科技产业体系,为建设量子科技产业体系提供了体系建设能力衡量指标体系。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的量子科技产业体系模型的结构示意图;

图2是本发明提供的体系建设能力评估系统的结构示意图;

图3是本发明提供的体系建设能力评估方法的流程示意图之一;

图4是本发明提供的体系建设能力评估方法的流程示意图之二;

图5是本发明提供的量子科技产业体系建设能力评估指标体系示意图;

图6是本发明提供的体系建设能力评估系统架构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

对此,本发明提供一种量子科技体系模型。图1是本发明提供的量子科技体系模型的结构示意图,如图1所示,该模型包括:

体系要素层、核心要素层、配置要素层、基础要素层以及系统部署层;

体系要素层用于表征量子科技体系、量子产业体系以及量子制度体系之间的交互支撑关系,核心要素层用于表征公基母机体系、实验样机体系、计量与制造装备体系、产品规格体系以及市场应用体系之间的互动牵引关系,配置要素层基于核心要素层的下一子级系统构成,基础要素层基于配置要素层的下一级子系统构成,系统部署层基于基础要素层的下一级子系统构成。

需要说明的是,量子科技产业体系模型(ABCPM)中包括公基母机体系(A),实验样机体系(B),计量与制造装备体系(C),产品规格体系(P)和市场应用体系(M)这五个核心要素,具体包括:

公基母机体系(A),指的是用于量子科技产业的“公基”、“母机”,即:“公基”指的是公共基准系统(A1),即量子计量基准系统、量子计算机设计标准、量子测试规范系统、量子信息基础标准系统。“母机”,指的是工业软件系统(A0)和工业母机系统(A2)。其中,工业软件系统(A0)指的是量子计算机基础软件系统、辅助设计软件和应用软件系统。工业母机系统(A2)指的是用于量子计算机产品化的软件设备系统、硬件设备系统、信息设备系统和能力设备系统,更具体的是,量子计算机硬件制造设备系统、量子算力网软件信息设备系统、量子计算机管理综合信息系统、量子计算机样机性能评估信息系统等。

实验样机体系(B)包括量子芯片系统、低温环境系统、微波测量系统、显示控制系统。

计量与制造装备体系(C)包括基础计量制造装备系统、精密制造装备系统、仪器仪表系统。

产品规格体系(P)包括批量产品系统、定制产品系统、附属产品系统。

市场应用体系(M)包括资本运作系统、市场营销系统、市场反馈系统。

具体地,根据量子科技产业“ABCPM”体系内涵,按照递阶结构细分构成量子科技产业“ABCPM”体系要素,形成量子科技产业“ABCPM”体系的五层递阶结构系统架构,包括:

量子科技产业“ABCPM”核心要素层,“公基母机”体系(A)、实验样机体系(B)、计量与制造装备体系(C)、产品规格体系(P)、市场应用体系(M)之间,在量子科技产业体系内循环中具有互动牵引关系,它们在工程实现过程形成基准链、工程链、装备链、产品链、市场链,这些链又是交链相扣、集成一体,对量子科技产业成体系发展起到核心牵引作用。

量子科技产业“ABCPM”配置要素层,“公基母机”(A)体系,包括,工业软件系统(A0)、公共基准系统(A1)、工业母机系统(A2)。它们以公共基准系统(A1)为主体,与工业软件系统(A0)、工业母机系统(A2)构成相互依存,缺一不可的“铁三角”关系,对量子科技产业体系起到配置稳定作用。

量子科技产业“ABCPM”配置要素层,实验样机体系(B),包括,量子芯片系统、低温环境系统、微波测量系统、显示控制系统。它们是成系统研制量子计算机的重要抓手。

量子科技产业“ABCPM”配置要素层,计量与制造装备体系(C),包括基础计量制造装备系统、精密制造装备系统、仪器仪表系统。

量子科技产业“ABCPM”配置要素层,产品规格体系(P),包括批量产品系统、定制产品系统、附属产品系统。

量子科技产业“ABCPM”配置要素层,市场应用体系(M),包含资本运作系统、市场营销系统、市场反馈系统。

量子科技产业“ABCPM”基础要素层,它们对量子科技产业体系起到关键抓手作用,由配置要素层下一级子系统组成。以公共基准系统(A1基础要素层为例,包括,量子信息计量基准、量子计算机设计基准、量子计算机测试规范、量子计算机软件标准、量子计算机硬件标准、量子计算机信息标准、量子计算机能力标准等,它们构成基于基本物理原理的标准量子比特的工程化公共基准(标准)。

量子科技产业“ABCPM”体系系统部署层,它们对量子科技产业体系建设功能任务的完成起到系统赋能作用。其中,设计了量子科技产业“ABCPM”中基础要素层的详细要素,和量子科技产业“ABCPM”系统部署层典型要素,其由基础要素层下一级为完成其功能任务的能力要素指标所构成。以公共基准(A1)的计量基准系统为例,其构成要素包括:量子产品计量基准、基础装备计量基准、微波测量计量基准、低温环境计量基准、超导材料计量基准、量子比特计量基准、显控设备计量基准、微波光子计量基准、量子芯片计量基准、仪器仪表计量基准、操控制备计量基准、制造装备计量基准等,形成体系化的计量基准系统。

量子科技产业“ABCPM”体系要素层、核心要素层、配置要素层、基础要素层、系统部署层的各个体系、各个系统、各层要素,融合集成构成了量子科技产业“ABCPM”体系的五层递阶结构,它为量子科技产业体系提供了发展体系建设能力,是一项巨大的系统工程。

本发明实施例提供的量子科技产业体系模型,包括:体系要素层、核心要素层、配置要素层、基础要素层以及系统部署层;体系要素层用于表征量子科技体系、量子产业体系以及量子制度体系之间的交互支撑关系;核心要素层用于表征公基母机体系、实验样机体系、计量与制造装备体系、产品规格体系以及市场应用体系之间的互动牵引关系;配置要素层基于核心要素层的下一子级系统构成;基础要素层基于配置要素层的下一级子系统构成,系统部署层基于基础要素层的下一级子系统构成。本发明实施例能够有效形成量子科技产业体系,为量子科技产业体系提供了发展体系建设能力。

基于上述任一实施例,公基母机体系包括工业软件系统、公共基准系统以及工业母机系统;

实验样机体系包括量子芯片系统、低温环境系统、微波测量系统以及显示控制系统;

计量与制造装备体系包括基础计量制造装备系统、精密制造装备系统以及仪器仪表系统;

产品规格体系包括批量产品系统、定制产品系统以及附属产品系统;

市场应用体系包括资本运作系统、市场营销系统以及市场反馈系统。

具体地,公基母机体系是量子科技产业体系的命脉根基,指的是用于量子科技产业的“公基”、“母机”,即:

“公基”,指的是公共基准系统(A1),即量子计量基准系统、量子计算机设计标准、量子测试规范系统、量子信息基础标准系统。

“母机”,指的是工业软件系统(A0)和工业母机系统(A2)。包括,工业软件系统(A0),指的是量子计算机基础软件系统、辅助设计软件和应用软件系统。

工业母机系统(A2),指的是用于量子计算机产品化的软件设备系统、硬件设备系统、信息设备系统和能力设备系统,更具体的是,量子计算机硬件制造设备系统、量子算力网软件信息设备系统、量子计算机管理综合信息系统、量子计算机样机性能评估信息系统等。

实验样机体系是量子科技产业体系的重要抓手,包括量子芯片系统、低温环境系统、微波测量系统、显示控制系统。

计量与装备制造体系是量子科技产业体系工程化的根本保证。包括基础计量制造装备系统、精密制造装备系统、仪器仪表系统。

产品规格体系是量子科技产业体系配套化的必要条件。包括批量产品系统、定制产品系统、附属产品系统。

市场应用体系是量子科技产业体系循环发展的源动力。以上概括为量子科技产业“ABCPM”体系模型,包括资本运作系统、市场营销系统、市场反馈系统。

基于上述任一实施例,本发明还提供一种体系建设能力评估系统。图2是本发明提供的体系建设能力评估系统的结构示意图,如图2所示,该系统包括:

能力评估指标模块210,用于获取量子科技产业体系待评估项目对应多个评估方案的特征信息,特征信息指量子科技产业体系中核心要素体系和支撑系统中各评估指标的特征信息值,核心要素体系包括公基母机体系、实验样机体系、计量与制造装备体系、产品规格体系以及市场应用体系,支撑系统包括量子算力网系统、量子计算机系统以及量子芯片系统;

优化分析管理模块220,用于基于各评估方案的特征信息,确定各评估方案的各项指标能力评估值以及综合能力评估值;各项指标能力评估值指核心要素体系和支撑系统中各评估指标对应的分项能力评估值,综合能力评估值指核心要素体系和支撑系统分别对应的综合能力评估值。

具体地,体系建设能力是指完成量子科技产业“ABCPM”体系赋予的功能任务,所必需立足的硬件、软件、信息、能力等为所达成必须的主观条件集成综合体。在本发明实施例中,特征信息可以为各评估方案中各指标对应的特征信息。在获取各评估方案的特征信息后,可以对各特征信息进行预处理,例如,可以剔除各特征信息中的噪声,并对剔除噪声后的各特征信息进行标准化处理(即无量纲化处理),以及针对不同的评估对象进行聚类分析,并代入对应的指标评估公式确定各评估方案中各指标的打分值。

可以理解的是,体系建设能力评估系统还可以包括动态数据管理模块和显示监测模块,能力评估指标模块210可以将各数据(如特征信息,预处理后的特征信息等)发送至动态数据管理模块,由动态数据管理模块负责存储、调用并管理这些数据。其中,动态数据管理模块用于存储、调用并管理评估系统运行过程中产生的数据,也即动态数据管理模块用于存储、调用并管理评估系统各个环节所产生的数据,如初始态数据、中间运算数据、综合数据等,进而信息显示监测模块可以从动态数据管理模块获取并显示评估系统运行过程中产生的数据。

在对各特征信息进行预处理后,优化分析管理模块220基于预处理后的特征信息,能够确定各评估方案的各项指标能力评估值以及综合能力评估值。其中,各评估方案的各项指标能力评估值用于表征各评估方案中各指标的分项能力,综合能力评估值用于表征各评估方案的整体能力。在得到各项指标能力评估值以及综合能力评估值后,优化分析管理模块220同样可以将这些数据发送至动态数据管理模块。

本发明实施例提供的体系建设能力评估系统,通过能力评估指标模块获取量子科技产业体系待评估项目对应多个评估方案的特征信息;通过优化分析管理模块基于各评估方案的特征信息,确定各评估方案的各项指标能力评估值以及综合能力评估值,从而实现能够对量子科技产业体系建设能力的智能评估。

基于上述任一实施例,如图3所示,能力评估指标模块210包括:

第一记录模块,用于获取并记录各评估方案的特征信息和数量,如公共基准标校能力、量子算力存储能力、量子比特操控能力、芯片制造制备能力、制造装备国产配套能力和量子算力网系统能力、量子计算机系统能力、量子芯片系统能力等特征信息和数量。

处理模块,用于剔除各特征信息的噪声,并对剔除噪声后的各特征信息进行标准化处理(即无量纲化处理);并针对不同的评估对象进行聚类分析,以及将标准化处理后的各特征信息代入相应的指标评估公式进行单项指标评估分析,确定各评估方案的单项指标评估处理信息。

调用模块,用于基于用户权限获取对应评估方案的单项指标评估处理信息,也即具备相应权限的用户才可获取对应评估方案的单项指标评估处理信息,以保证信息的安全。

第一存储模块,用于存储各评估方案的单项指标评估处理信息,并将各评估方案的单项指标评估处理信息发送至动态数据管理模块,从而动态数据管理模块可以存储、调用并管理上述信息。

基于上述任一实施例,如图3和图4所示,优化分析管理模块220包括:

第二记录模块,用于获取各评估方案的特征信息以及对应的评估指标;

分析模块,用于基于各特征信息,确定各评估方案的类别,也即确定各评估方案属于上述ABCPM中的具体类别,如对应公基母机类别;

解析模块,用于在确定各评估方案的类别后,确定对应类别中各项指标的权重系数,其中权重系数指各项指标在对应类别中的重要程度。

预判模块,用于基于各特征信息,以及对应类别中各项指标的权重系数,各评估方案对应的指标;其中,预判模块可以包括第一预判子模块和第二预判子模块,第一预判子模块用于判断各评估方案按照ABCPM核心要素能力分类,确定对应的核心要素类型,第二预判子模块用于按照支撑系统能力分类,确定各评估方案的支撑系统类型。

计算模块,用于基于各评估方案对应的指标,采用相应的算法确定各评估方案的各项指标能力评估值以及综合能力评估值。若按照能力部署层对“ABCPM”核心要素层公共基准标校能力、量子算力存储能力、量子比特操控能力、芯片制造制备能力、制造装备国产配套能力等进行评估,转入以下计算模块:

计算模块e1:代入公共基准标校能力评估公式,计算各项指标能力评估值和综合能力评估值;

计算模块e2:代入量子算力存储能力评估公式,计算各项指标能力评估值和综合能力评估值;

计算模块e3:代入量子比特操控能力评估公式,计算各项指标能力评估值和综合能力评估值;

计算模块e4:代入芯片制造制备能力评估公式,计算各项指标能力评估值和综合能力评估值;

计算模块e5:代入制造装备国产配套能力评估公式,计算各项指标能力评估值和综合能力评估值。

若按照能力部署层对“支撑系统”能力评估,即对量子算力网系统、量子计算机系统、量子芯片系统等能力进行评估,转入以下计算模块:

计算模块e6:代入量子算力网系统能力评估公式,计算各项指标能力评估值和综合能力评估值;

计算模块e7:代入量子计算机系统能力评估公式,计算各项指标能力评估值和综合能力评估值;

计算模块e8:代入量子芯片系统能力评估公式,计算各项指标能力评估值和综合能力评估值;

此外,如图3和图4所示,优化分析管理模块220还包括:统计模块,用于调用各项指标能力评估值和综合能力评估值。第二存储模块,用于存储各项指标能力评估值以及综合能力评估值,并将各项指标能力评估值以及综合能力评估值发送至所述动态数据管理模块。

本发明实施例设计基于“ABCPM”体系建设能力评估系统,其包括能力评估指标模块、动态数据管理模块、优化分析管理模块以及信息显示监测模块,实现了纵向对基于“ABCPM”体系建设能力的分项评估和综合评估,横向对基于“ABCPM”体系建设能力,关于“支撑系统”的量子算力网系统、量子计算机系统、量子芯片系统等分项评估和综合评估,从软件上实现基于“ABCPM”体系建设能力的智能评估。

基于上述任一实施例,如图2、图3和图4所示,体系建设能力评估系统还包括动态数据管理模块230,动态数据管理模块230包括:

用户层,用于与客户端进行数据交互,其能够同时满足信息存储数据并与用户进行数据交互。也就是待评估项目在各个功能模块中,与数据库交流的部分。

数据层,用于存储体系建设能力评估系统运行过程中产生的数据,包括优化评估指标系统历史选优标准和评估对象在评估的各个环节功能模块中,与数据库交流的部分数据。具体的数据层主要包括,“对象”原始数据、分析模型数据、评估指标分类数据、初始态数据、中间运算数据、评估运算过程分项数据、综合数据等存储库。

应用服务器层,设置于用户层和数据层之间,用于基于用户权限,调用并管理体系建设能力评估系统运行过程中产生的数据。应用服务器层用于统一管理用户对数据库的访问,保护数据库的安全与工作效率。数据库管理包括用户和权限管理,不同的用户分配不同的权限;知识库管理是对资料库、信息统计数据库等进行管理和维护,包括信息的添加、删除、编辑和查询等。用户界面通过应用服务器层与数据层相连接。

基于上述任一实施例,如图2、图3和图4所示,体系建设能力评估系统还包括显示监测模块240,信息显示监测模块240,包括:

过程显示模块,用于调用并显示动态数据管理模块中各评估方案对应的初始数据以及中间运算过程数据;

优化显示模块,用于调用并显示动态数据管理模块中各评估方案参与评估运算过程分项数据,以及综合数据显示;

显示判断模块,用于调用并显示动态数据管理模块中各项指标能力评估值以及综合能力评估值。

其中,显示判断模块包括结果显示模块F1和结果显示模块F2,结果显示模块F1用于显示各项指标能力评估值,结果显示模块F2用于显示综合能力评估值。

举例来说,现拟对某一项目进行量子科技产业布局,拟评估的三套评估方案。从基于“ABCPM”体系建设能力出发,选择“公基母机”体系建设能力为评估标准,试就这三套评估方案,运用基于“ABCPM”体系建设能力评估系统,给出基于体系建设能力配置的策略分析。

其中,可以运用结构熵权法(著作权号00950945),确定评估指标集相对应指标权重集的各个权重值(具体见表1),共30项指标权重系数;运用德尔菲法分别对拟评估的三套评估方案分项指标打分的依据是:根据评语集:评语集={很好,好,较好,较差,差},以及评语集对应的置信区间为:{很好}=[0.9,1],{好}=[0.86,0.89],{较好}=[0.76,0.85],{较差}=[0.66,0.75],{差}=(0.6以下,0.65]。

专家根据给予拟评估的三套评估方案,运用德尔菲法分别对拟评估的三套评估方案分项指标打分给出评语值(具体拟评估的三套评估方案特征信息值一览表见表1)。

表1

基于“ABCPM”体系建设能力评估工作整体流程,开展基于“ABCPM”体系建设能力部署层的“公基母机”体系建设能力分项评估和综合能力评估,工作步骤如下:

步骤1:输入评语集(评语集={很好,好,较好,较差,差})、权重集(见表1拟评估的三套评估方案特征信息值一览表)、标准集(评估标准集以置信区间{很好}=[0.9,1]的上确值1作为最优值),并存储在第一记录模块。

步骤2:输入被评估对象(拟评估的三套评估方案)的专家运用德尔菲法分别对评估方案分项指标打分值:方案A特征信息值、方案B特征信息值、方案A特征信息值(见表1拟评估的三套配置方案特征信息值一览表),并存储在第一记录模块;

步骤3:转入调用模块:按照权限调用待评估三套方案,专家分别对单项指标评语集的评估处理信息;

步骤4:转入第二存储模块:并将其存储在本地同时传输到动态数据管理模块的数据层;

步骤5:转入第二记录模块,记录被评估对象(拟评估的三套评估方案)的评语信和评价指标体系数量,分别是量子算力网系统能力的10项评估指标,量子计算机系统能力的10项评估指标,量子芯片系统能力10项评估指标;

步骤6:转入分析模块,分析判断,对被评估对象(拟评估的三套评估方案),按拟评估体系建设能力部署层的“公基母机”对应的类别进行归类处理;

步骤7:转入解析模块,解析被评估“对象”(拟评估的三套评估方案)属于基于“ABCPM”体系建设能力部署层的“公基母机”类别以及30项指标权重系数;

步骤8:转入预判模块d1,转入预判模块d2,判断被评估“对象”在基于“ABCPM”体系建设能力部署层类别,确定按照纵向指标“公基母机”类别评估,则转入计算模块e;

步骤9:进入能力评估指标系统计算模块e,按照不同的被评估“对象”,基于“ABCPM”体系建设能力部署层的类别,区分为量子算力网系统能力、量子计算机系统能力、量子芯片系统能力等,按照被评估“对象”对应的评估计算公式进行分项评估和综合评估,评估数据统计、存储到本地;同时将各个评估“对象”的各项指标能力评估值和综合能力评估值上传到动态数据管理模块的数据层。

计算量子算力网系统能力,转入计算模块e6,得到拟评估的三套评估方案量子算力网系统综合评估输出值分别是:0.2568,0.2413,0.2536;

计算量子计算机系统能力,转入计算模块e7,得到三套评估方案量子计算机系统综合评估输出值分别是:0.3348,0.3407,0.3405;

计算量子芯片系统能力,转入计算模块e8,得到三套评估方案量子芯片系统能力综合评估输出值分别是0.2426,0.2391,0.2458;

将以上计算的能力评估值存储在计算模块e中进行综合计算:

得到三套评估方案“公基母机”体系建设能力综合能力评估输出值分别是:0.8342,0.8211,0.8399。

步骤10:转入能力评估指标模块的统计模块,统计被评估对象(三套评估方案)量子算力网系统能力、量子计算机系统能力、量子芯片系统能力以及“公基母机”体系建设能力的各项指标能力评估值和综合能力评估值;

步骤11:转入第二存储模块,存储被评估对象(拟评估的三套评估方案)的能力量子算力网系统能力、量子计算机系统能力、量子芯片系统能力以及“公基母机”体系建设能力的分项评估值和综合评估值;

步骤12:根据用户需求在信息显示监测模块分别显示。显示评估过程运算的分项数据、综合数据转入结果显示模块F1和F2,被评估对象(拟评估的三套评估方案)的能力量子算力网系统能力、量子计算机系统能力、量子芯片系统能力以及“公基母机”体系建设能力的各项指标能力评估值转入输出结果显示模块F1显示;综合能力评估值转入输出结果显示模块F2;

由表1可知,从量子算力网系统分项评估值来看,方案A优于方案C,方案C优于方案B;从量子计算机系统分项评估值来看,方案B优于方案C,方案C优于方案A;从量子芯片系统分项评估值来看,方案C优于方案A,方案A优于方案B。从"公基母机"体系建设能力综合评估值来看,方案C优于方案A,优于方案B,因此给出三套评估方案的排序是:方案C、方案A、方案B。

基于上述任一实施例,各评估方案的各项指标基于量子科技产业体系建设能力评估指标体系确定,如图5所示,量子科技产业体系建设能力评估指标体系包括体系支撑层、能力部署层以及功能任务层,三者为所达成的量子科技产业“ABCPM”体系建设能力,提供强有力的支撑。

体系支撑层包括量子科技体系、量子产业体系以及量子制度体系。能力部署层在横向上由量子算力网系统、量子计算机系统、以及量子芯片系统的能力评价指标构成,在纵向上由量子科技产业体系的能力评价指标构成,它们为所达成的量子科技产业“ABCPM”体系建设能力提供系统保证。功能任务层由量子科技产业“ABCPM”体系核心要素层的“公基母机”体系(A)、实验样机体系(B)、计量与装备制造体系(C)、产品规格体系(P)、市场应用体系(M)等下一层“配置要素层”的功能任务确定,为量子科技产业“ABCPM”体系建设能力,提供需求牵引,预测分析,分析验证。

按照量子算力网系统、量子计算机系统、量子芯片系统来划分能力,由基于“ABCPM”体系建设能力的“能力评估指标体系”横向评估指标,组成基于“ABCPM”体系建设能力评估指标体系;按照基于“ABCPM”体系建设能力的公共基准标校能力评估系统、量子算力存储能力评估系统、量子比特操控能力评估系统、芯片制造制备能力评估系统、制造装备配套能力评估系统和市场综合利用能力评估系统划分能力,由量子科技产业基于“ABCPM”体系建设能力的“能力评估指标体系”纵向评估指标,也可组成基于“ABCPM”体系建设能力评估指标体系。

基于“ABCPM”体系建设能力评估系统,从纵向上指标体系看,支持量子算力网系统、量子计算机系统、量子芯片系统等体系建设能力的分项评估和综合评估;从横向指标体系上看,支持公共基准标校能力、量子算力存储能力、量子比特操控能力、芯片制造制备能力、制造装备配套能力和市场综合利用能力等模块功能任务指标体系的分项评估和综合评估。基于“ABCPM”体系建设能力评估系统,实现了按照纵向指标体系或按照横向指标体系,关于量子科技产业“ABCPM”体系建设能力的分项评估和综合评估。

量子科技产业“ABCPM”体系建设能力,是指完成量子科技产业“ABCPM”体系赋予的功能任务,所必需立足的硬件、软件、信息、能力等为所达成必须的主观条件集成综合体,即可以理解为所必需立足的量子算力网系统、量子计算机系统、量子芯片系统等为所达成必须的主观条件集成综合体。这些“体系赋予的功能任务”是预测、验证、考核量子科技产业“ABCPM”体系“能力”的试金石;这些达成必须的“主观条件”直接影响量子科技产业“ABCPM”体系工作效能,它为量子科技产业“ABCPM”体系建设能力的最大提升,提供内在的、有机一体的动力,起到了强支撑作用。量子科技产业“ABCPM”体系建设能力评估指标体系,由量子算力网系统的“ABCPM”体系建设能力评估指标体系、量子计算机系统的“ABCPM”体系建设能力评估指标体系、量子芯片系统的“ABCPM”体系建设能力评估指标体系等构成,它们为所“达成必须的体系建设能力”构成统一的集成综合体。它们为量子科技产业“ABCPM”体系建设能力,提供需求牵引,预测分析,分析验证等作用。

比如,完成量子科技产业“ABCPM”体系建设赋予的功能任务层,“公基母机”体系中软件配置管理功能、数据接入处理功能、公共基准对标功能等功能任务所必需立足的量子算力网系统、量子计算机系统、量子芯片系统等对应能力部署层的评估指标体系,构成“公基母机”体系建设能力。

量子科技产业“ABCPM”体系的体系支撑层,由科技体系、产业体系、制度体系三者构成,它们为所达成的量子科技产业“ABCPM”体系建设能力,提供强有力的支撑。量子科技产业基于“ABCPM”体系建设能力的体系支撑层、能力部署层、功能任务层,构成了量子科技产业基于“ABCPM”体系建设能力架构。其中,量子科技体系、量子产业体系、量子制度体系在量子科技产业体系外循环中具有交互支撑关系,三者之间相互联系、相互支撑、缺一不可,对量子科技产业发展起到支撑奠基作用。

量子科技产业“ABCPM”体系的功能任务层,由量子科技产业“ABCPM”体系的核心要素层的“公基母机”体系(A)、实验样机体系(B)、计量与装备制造体系(C)、产品规格体系(P)、市场应用体系(M)等下一层“配置要素层”的功能任务确定。如,计量与装备制造体系(C)功能任务层,主要由精控装备调度功能、计量与装备制造重构功能、仪器仪表操控功能、平台装备消息功能等功能任务。

基于上述任一实施例,如图6所示,体系建设能力评估系统的应用平台包括支撑环境系统平台,监测控制反馈功能和软件包支撑平台,共享数据库一体化运行平台以及运行状态显示系统平台。

具体地,本发明实施例基于量子算力网服务器平台,依托共享数据库一体化运行平台,将一体化支撑环境系统平台,监测控制反馈功能和软件包支撑平台,共享数据库一体化运行平台,运行状态显示系统平台等链接成一体化基于“ABCPM”体系建设能力评估原型系统。共享数据库一体化运行平台链接监测控制反馈功能和功能软件支撑平台和基于“ABCPM”模型的能力评估系统,实现一体化量子科技产业“ABCPM”体系建设能力评估原型系统架构。

基于“ABCPM”体系建设能力评估系统的应用平台组成,包括,量子科技体系平台,量子产业体系平台,量子制度体系平台等交互一体。

基于“ABCPM”体系建设能力评估系统的功能系统组成,包括,共享数据库一体化运行平台将AB数据库功能系统、CPM数据库功能系统、制度体系数据库等功能系统等链接成为一体,支持系统开展信息搜集、信息传递、信息存储和信息利用,支持基于“ABCPM”体系建设能力评估。

基于“ABCPM”体系建设能力评估系统的信息流向,包括,系统按照信息运行流、控制信息流、事件信息流、干预信息流等信息流向,依据ABCPM中各个分系统间的交互关系、互动关系、从属关系、控制关系等,实现应用功能、信息功能和实时动态监测、动态控制、动态反馈等功能,并将各类信息集成调度,通过量子科技产业“ABCPM”体系运行状态显示系统实时发布,形成基于“ABCPM”体系建设能力评估信息系统。

基于上述任一实施例,共享数据库一体化运行平台用于将AB数据库功能系统、CPM数据库功能系统以及制度体系数据库功能系统链接成为一体。

具体地,共享数据库一体化运行平台将AB数据库功能系统,CPM数据库功能系统,制度体系数据库功能系统,与基于“ABCPM”体系建设能力评估系统等链接成为一体,支持系统开展信息搜集、信息传递、信息存储、信息利用、能力评估等体系建设功能任务活动。

综上所述,本发明实施例系统地给出符合工程化的量子科技产业“ABCPM”体系模型和发展模式。按照量子科技产业“ABCPM”体系模型和发展模式,就是要建立规范化“公基母机”体系(A),基于基本物理原理的标准量子比特的工程化公共基准(标准),形成公基母机体系;以标准化实验样机体系(B)为抓手,集成重要核心科技、关键技术于一体;建设工程化计量与装备制造体系(C),以现有科技产业为基础,优化量子科技产业要素配置,形成量子科技产业整个产业链的计量与装备制造体系;研制成套化产品规格体系(P),形成体系化的、具有独立和组合效率的产品规格体系,提高局部和整体的使用价值;实现现代化市场应用体系(M)大循环,促使资本运作系统、市场营销系统、市场反馈系统交链闭环,提高投入产出和市场综合效率。

本发明实施例按照量子科技产业“ABCPM”工程化路线图,设计“ABCPM”体系要素层、核心要素层、配置要素层、基础要素层、系统部署层等五个层级。构建体系、系统、要素融合集成,联结成为量子科技产业“ABCPM”体系结构,它们相互融合、集成一体,形成完备的量子科技产业体系建设能力,促进科学、技术和工程的相互转化。

本发明实施例定义量子科技产业基于“ABCPM”体系建设能力,是指完成量子科技产业“ABCPM”体系赋予的功能任务,所必需立足的硬件、软件、信息、能力等为所达成必须的主观条件集成综合体。

本发明实施例按照量子算力网系统、量子计算机系统、量子芯片系统来划分能力评估,构成基于“ABCPM”体系建设能力评估的横向评估指标体系;按照公共基准标校能力评估系统、量子算力存储能力评估系统、量子比特操控能力评估系统、芯片制造制备能力评估系统、制造装备配套能力评估系统和市场综合利用能力评估系统来划分能力评估,构成基于“ABCPM”体系建设能力评估的纵向评估指标体系,实现不同视角下的基于“ABCPM”体系建设能力评估。

本发明实施例基于量子算力网服务器平台,依托共享数据库一体化运行平台,将一体化支撑环境系统平台,监测控制反馈功能和功能软件包支撑平台,基于“ABCPM”体系运行状态显示系统平台等链接成一体化的基于“ABCPM”体系建设能力评估系统。

本发明实施例基于“ABCPM”体系建设能力评估平台,共享数据库一体化运行平台,量子算力服务器平台,监测干预控制平台,运行状态显示系统等,设计动态数据管理系统、能力评估指标系统、优化分析管理系统和信息显示监测系统,实现了对基于“ABCPM”体系建设能力的分项评估和综合评估,为优化量子科技产业“ABCPM”体系配置,提升基于“ABCPM”体系建设能力,提供了量化分析方法和途径。

本发明实施例设计的基于“ABCPM”体系建设能力评估系统整体流程,实现分项评估和综合评估的完整流程化。如,设计对被评估“对象”,即公共基准标校能力、量子算力存储能力、量子比特操控能力、芯片制造制备能力、制造装备国产配套能力和量子算力网系统能力、量子计算机系统能力、量子芯片系统能力的特征信息和数量;设计按照权限调用待评估“对象”的单项指标评估处理信息算法;将其存储在本地,同时传输到动态数据管理系统数据层;根据待评估“对象”能力评估指标分系统实现分项评估和综合评估。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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