本專項以國家戰略和廣東產業發展需求為牽引，以“軟件定義一切”前沿技術為突破口，按照“軟件定義”的前沿方法、關鍵技術、行業應用等全鏈條部署，一體化推進，瞄準國際前沿，集聚優勢團隊，集中力量聯合攻關一批制約產業創新發展的重大技術瓶頸，掌握自主知識產權，取得若干標志性成果。
專項實施期五年，指南共設置軟件與計算前沿方法、新興領域軟件關鍵技術、重點行業應用軟件與平臺、開放性研究等 4 個專題，其中專題一立足于把握軟件與計算方法前沿，合理設置基礎研究項目，全球引智前瞻布局。專題二以戰略和產業需求為導向，圍繞發展痛點和難點問題，推動我省軟件技術領域突破性發展。
專題三針對我省軟件應用優勢領域，集中力量聯合攻關，引領產業協同發展做大做強。本年度按照指南專題與項目方向擬支持和啟動 13-18 項項目（不含開放性項目數，原則上單個方向支持不超過 2 項），項目實施周期一般為 3～4 年。
專題一：軟件前沿理論與方法
1.1 面向人機物融合的軟件定義理論與關鍵技術
研究內容：針對人機物融合環境泛在化、社會化、場景化、智能化等應用特征，研究軟件定義的基本原理和基礎架構模型；研究面向云端、終端、網絡設備上基礎設施和應用資源的軟件定義方法與技術，包括黑盒型系統資源的數據與控制分離技術、人機協同的資源編程接口自動生成技術、超大規模資源全網標識與尋址技術、云網端資源編程模型與引擎；研究時空感知與資源敏感的云網端智能管理技術；研制面向人機物融合的軟件定義支撐平臺，并結合典型應用領域開展應用示范；建設軟件定義共性關鍵技術體系、標準體系以及開源社區和生態。
考核指標：明確軟件定義的內涵和機理，建立面向人機物融合的軟件定義基礎理論、方法與相關技術體系及規范；研制的面向人機物融合的軟件定義支撐平臺整體達到國際先進水平，部分關鍵技術國際領先；支撐平臺支持云化部署、服務和運營，通過軟件定義的方式接入并管理 100 種智能設備、邊緣設備和公/私有云的軟硬件資源，以及 100 個第三方商業應用的數據和服務資源，支撐數字政府、智慧社會、數字經濟等 5 個示范應用；
開源社區匯聚本專項軟件定義相關方法和技術成果，形成國內領先的軟件定義方法與技術產學研用協同創新能力與機制；發表 10 篇以上高水平論文，申請國家發明專利 10 項以上，提交標準（行業、地方、團體或企業標準）2 項以上。項目完成后技術就緒度達到 TRL7 以上。
1.2 面向云數據中心智能管控的軟件定義理論與關鍵技術
研究內容：針對云數據中心面臨的超大系統規模、異構資源配置和開放應用場景帶來的新挑戰，研究軟件定義的新一代云數據中心架構理論、方法及運行機制，實現異構軟硬件的功能精細劃分及統一管控方法；研究軟件定義的高并發低時延云數據中心操作系統構建方法，支撐巨量在線云服務的快速響應；研究面向超大規模在離線混部應用的云資源智能管理及調度技術，通過軟件定義的方式實現云資源的按需聚合與動態劃分；研究基于容器的輕量級微服務自動編排與熱插拔技術，實現云服務的優化組合及自適應演化；研究面向典型應用的云數據中心智能管控示范平臺，實現服務質量與資源使用效率的整體提升。
考核指標：建立軟件定義的云數據中心智能管控技術體系與方法，形成一系列支持軟件定義的一體化云管控平臺及軟件工具，支持開源指令集處理器等新型硬件架構與傳統平臺的融合管理；實現毫秒級的關鍵云服務響應時間；比現有云數據中心的資源利用率提升 10%以上；支持百萬級服務器核及容器平臺的統一管控；支持不少于 1000 家企業客戶；完成部分關鍵技術的開源；發表 10篇以上高水平論文，申請國家發明專利 10 項以上，提交標準（行業、地方、團體或企業標準）2 項以上，項目完成后技術就緒度達到 TRL7 以上。
1.3 面向工業控制實時網絡的軟件定義理論與關鍵技術
研究內容：針對工業互聯網背景下工業控制軟件對工業網絡在帶寬、靈活性、實時性、可靠性和安全性上的要求，對現有軟件定義網絡進行實時性增強，研究面向工業控制的軟件定義實時網絡。
研究軟件定義實時網絡交換軟硬件體系架構，探索可以支撐多樣化工業控制系統的基礎平臺及應用開發模式；研究軟件定義實時網絡控制及數據平面分離與抽象技術、可擴展的南北向開放接口技術，以及軟硬件協同的實時控制器技術；研究軟件定義實時網絡的實時交換技術，時間敏感、延遲敏感以及盡力服務業務聚合保障技術，通用高精度時間同步技術，互聯網安全接入技術；
按需柔性配置和在線無縫切換技術，支持多樣化業務數據的按需傳輸；研究軟件定義實時網絡可靠性保障技術，故障診斷及快速恢復技術，支撐關鍵業務數據的無損傳輸，研究軟件定義實時網絡功能和性能測試方法和一致性測試方法；研究面向特定工業控制領域的適配方法，研發適應不同工業控制領域的軟件定義實時網絡開發平臺，面向典型工業控制領域實現新型工業網絡控制系統，并在重點領域展開示范應用。
考核指標：制定可擴展的軟件定義實時網絡南北向接口協議規范，提供軟件定義實時網絡控制器、軟件協議堆棧、實時網絡交換模塊，形成可支撐多樣化實時工業控制業務的支撐模型及體系；設計面向工業控制的軟件定義實時網絡系統框架，構建具有一定規模、要素齊全（控制器、網絡設備、端系統等）的開發驗證環境；
軟件定義網絡關鍵技術采用開源化設計，至少提供 5 個基于此開源軟件的典型應用案例；完成 3 種以上典型工業控制系統類型的改造與移植，技術成果企業實現應用示范，形成不少于 4個應用示范案例。形成 2 項及以上國家、行業或核心企業相關標準。發表 10 篇以上高水平論文，申請國家發明專利 10 項以上，提交標準（行業、地方、團體或企業標準）2 項以上。項目完成后技術就緒度達到 TRL7 以上。
專題二：新興領域軟件關鍵技術
本專題面向網絡安全、自動駕駛、智能機器人、智能安防、智能醫療、智能金融等新興產業領域，瞄準國際前沿，重點突破相關領域核心軟件在云計算平臺、智能理解、硬實時控制、交互式規劃以及大數據風險防控等的薄弱環節，構建瞄準國際前沿、知識產權自主可控的核心軟件體系。
2.1 云計算平臺安全可靠關鍵技術
研究內容：針對當前缺少支持國產軟硬件的云平臺現狀，構建具有自主知識產權的安全可靠的云計算平臺及產業生態。研究面向國產處理器（飛騰、龍芯等）的高效虛擬化架構及硬件管理粒度，通過軟件定義方式實現可變粒度資源融合、管理和協同；研究輕量級虛擬機定制及優化方法；研究物理和虛擬機安全加固方法，突破強制訪問控制、最小特權等安全內核關鍵技術；研究面向云的可信計算技術和度量方法，解決云環境中的服務完整性和可信性問題；
研究面向云的可靠性分析模型，建立可靠性監控體系及接口定義方式，突破可定制化的多層次、多維度的大規模實時監控技術；研究云系統性能異常檢測方法，探索端到端的問題根因定界機制，融合指標、事件和日志等多源數據，突破在大規模分布式場景下細粒度的根因定界與隔離等關鍵技術。提供面向關鍵行業的安全可靠云平臺整體解決方案并形成多個應用示范。
考核指標：顯著提升現有虛擬化方法的資源整合能力、管理效率、安全性與可靠性，與傳統平臺相比虛擬化效率水平提升 15%以上；提供 6 種以上的可靠性分析方法涉及異常檢測、根因定位、故障隔離等，并以 API 的形式支持第三方調用；故障從發現到恢復的平均時間控制在 10 分鐘以內；支持容器在 bug 病毒或者入侵等方面的有效隔離，提升容器隔離性；
云平臺通過全球公認的評估保證級別 EAL3+認證；形成基于國產基礎軟硬件的可信云平臺解決方案及產業生態， 在 2 個或者 2 個以上的重點領域進行應用驗證與推廣；申請軟件著作權不少于 4 項；申請國家發明專利不少于 10 項；提交標準（行業、地方、團體或企業標準）2 項以上。項目完成后技術就緒度達到 TRL7 以上。
2.2 硬實時操作系統關鍵技術
研究內容：硬實時技術一般應用于航天航空、軍事裝備和核工業等關鍵領域。隨著智能化、網聯化等技術發展，硬實時技術運用不斷擴大，逐步滲透到自動駕駛、工業控制、電信及能源控制等民用領域。本項目的主要研究內容包括：針對最新科技發展趨勢和產業需求，研究硬實時操作系統架構，符合應用系統硬實時、高確定性的要求；研究基于內核態的動態主動防御技術，實現未知威脅的防御；研究區隔離技術，保障單點失效不影響其他業務；
針對系統的功能安全要求高的特性（汽車電子的功能安全最高要求每小時失效概率小于 10-9），研究操作系統功能安全保障措施，開發智能故障隔離、運行監控技術等。開發時間觸發接口、多核、多進程、多線程、定時器、信號等基本功能；開發調度、資源配額管理、進程綁定、強制訪問控制、應用隔離等關鍵技術。對標國外主流產品，實現自主安全可控突破，性能達到國際先進水平。
考核指標：操作系統中中斷延遲小于 96 微秒，最大調度延遲小于 2.1 微秒，百萬次計算壓力測試抖動在±10%；操作系統內核原語性能，信號量 PV 操作平均耗時小于 1.65us，互斥量 PV 操作平均耗時小于 1.51us；資源占用小，具備信息安全機制，提供可靠的防御的安全機制，可解決未知漏洞問題；具備分區隔離機制。
形成領域專利池，申請國家發明專利 10 件以上，發表高水平論文10 篇以上；建立開發者社區，打造應用開發的開源平臺。項目完成后技術就緒度達到 TRL7 以上。本項目優先支持自動駕駛、電信和能源領域。
2.3 人機交互精準規劃及實時引導軟件關鍵技術
研究內容：面向醫療、工業、機器人等領域中，對操作過程的精確規劃、實時導航監測、目標精確定位、全量化評估等方面的迫切需求，研發具有自主知識產權的交互式虛擬規劃和實時監控的關鍵技術。研究實時獲取場景數據的保形去噪方法，研究面向大規模數據應用場景的多目標分割方法，研究快速魯棒的三維數據模型優化方法；研究具有高保真度的交互式三維視觸覺仿真技術，以及操作效果預測評估方法；
研究具有最優化的操作路徑生成，操作狀態可量化評估的規劃系統；研究操作過程中實時引導的視覺增強技術，目標物體特征提取、定位和跟蹤；研究三維場景配準融合技術，以及動態目標的同步補償技術；建立具有四維引導功能的面向對象的交互式規劃和導航系統，實現操作執行過程的實時監測功能，顯著提高操作的效率和安全性，并推動相關系統的示范應用。
考核指標：設計支持目標任務各類操作的精準規劃，操作任務執行過程中實時引導監測的系統平臺，通過不同模塊間的組合實現至少 4 類操作任務的智能全量化、可交互規劃以及可靠性強、引導圖像清晰，以及有監測功能的四維導航系統。
目標場景中分割精度達 95%以上，交互式視覺反饋平均幀率>30HZ，觸覺反饋幀率>1000HZ，導航系統幀率>10HZ，剛性物體導航精度<1mm，柔性物體導航精度<2mm,實現對操作過程的實時引導和監控，保證實際操作與規劃結果之間誤差<1mm。申請國家發明專利 10 件以上，項目完成后技術就緒度達到 TRL8 以上，并在 10 家以上單位開展示范應用。
2.4 跨媒介智能理解軟件關鍵技術
研究內容：文本、圖像、視頻等多種媒介資源的智能理解技術是當前智能安防、自動駕駛和機器人等領域的研究熱點，本項目的主要研究內容包括：研究多源數據融合技術，綜合基于動態群體的視覺、語音、文本等多源信息，構建多源數據融合體系；研究多源信息智能分析技術。
構建知識圖譜：利用人臉識別、行人重識別等視覺技術實現跨攝像監控視頻的人體識別，從而構建特定人員行為軌跡實時熱力圖，以及利用自然語言處理技術分析不同人員的情感傾向、關系抽取，對用戶畫像進行刻畫建模等；構建功能化業務的智能分析平臺，包括支撐人物圖譜分析、行為軌跡分析、警情分析、重點管控人員社會關系分析、行為意圖分析、案件線索分析等；構建定制化智能理解的安防示范應用軟件體系，如面向多發類案的串并案分析預警、重點管控人員行為活動預測及預警等特定應用場景。
考核指標：項目完成時需建立一整套面向跨媒介智能理解的軟件體系；能夠有效融合視覺、語音、文本三種數據源信息；建立知識圖譜時需滿足以下技術指標：2 萬人底庫的動態人臉識別布控準確率＞99%，行人重識別率＞98%，語義分類準確率＞95%，行為意圖判斷準確率＞70%；
實現三種以上分析模型，且每種模型能夠進行實體、關系、屬性、時空四種維度的分析；支持 3 種或以上重要預案定制的軟件系統；完成 2 個以上“跨媒介智能理解平臺系統”的實際應用；申請國家發明專利 10 件以上。項目完成后技術就緒度達到 TRL8 以上，并在全國至少 2 個城市以上單位開展示范應用。
2.5 軟件定義的金融風險分析與防控關鍵技術
研究內容：針對金融風險分析與防控面臨的數據多源分散、共性分析缺乏、防控手段單一等問題，基于軟件定義技術構建數據市場及分析組件庫，形成多方位智能風險防控平臺。
包含：研究基于高性能計算平臺的金融大數據采集、整合、治理及交換方法，形成支持多維度、高動態、多層次大數據的市場與生態；研究金融數據分析共性關鍵技術，覆蓋行為分析、價值分析、營銷分析、產品分析及營運分析等，形成金融數據分析組件庫；研究基于人工智能、知識圖譜、深度學習等智能方法的信用評分、關聯風險、定額定價、壓力測試、欺詐識別等關鍵技術，實現立體多方位智能防控；構建開放可編程的金融風險分析與防控平臺，支撐形成智能風控系統生態，并結合企業征信、機構金融風險以及資產證券化等場景開展示范應用。
考核指標：構建具有軟件定義特征的金融風險分析與防控平臺，公開通用接口不少于 100 個，應覆蓋數據管理和數據治理、數據分析、智能防控等；公開接口響應時間不超過 100ms，且并行響應數量不少于 150 個/秒。數據采集多元化，可融合不少于 10種數據源；利用高性能計算平臺支撐大規模金融數據處理，可支持處理交易數據達億條/天級別；
數據統計應用金融計量模型不少于 5 個；具備信用評估、企業畫像等功能，對不少于 1000 萬家企業進行超過 10 個維度分析形成用戶畫像；基于金融風險分析與防控平臺，在企業征信、機構金融風險及資產證券化等典型場景開展不少于 3 個示范應用，服務企業不少于 1000 家；申請國家發明專利 10 件以上，申請軟件著作權不少于 4 項；提交標準（行業、地方、團體或企業標準）2 項以上。項目完成后技術就緒度達到TRL7 以上。
專題三：重點行業應用軟件與平臺
本專題針對廣東省優勢行業包括交通運輸、醫療健康、工業制造、能源管理等，充分發揮這些行業長期沉淀下來的在國際上技術和數據優勢，借助互聯網、大數據、人工智能等前沿軟件技術，以打破行業軟件技術桎梏為目標，打造國際領先的面向行業應用的智能軟件平臺，落地廣東，把廣東優勢行業做大做強。
主要研究內容包括：
3.1 交通運輸行業軟件應用示范
研究內容：智慧交通是交通運輸領域利用新一代信息技術，以全面感知、深度融合、主動服務、科學決策為目標。數字化交通基礎設施和交通工具的自主運行是智慧交通的重要內容。本專題擬面向自動駕駛技術的需求，圍繞新一代國家交通控制網的理念，開展云網端模式的智慧交通運輸體系研究。通過本項目的實施，鼓勵具有廣泛產業化基礎、良好投資實力和研發能力的大企業發揮自身的應用優勢，瞄準交通運輸領域的最核心基礎設施智慧化開展研發，進一步提升市場競爭力。
考核指標：建立基于云網端模式和軟件定義的智慧公路體系，具備支撐 10 萬輛/日級別車流量的服務能力；研制支持車路協同和邊緣計算的路側智慧通信站支撐軟件，支持至少 10 種典型場景和至少 4 家主流車廠的智能系統；建立跨部門智慧公路數據中心，形成具備智能決策功能的決策體系、計算能力和通信能力，完成不少于 14 種典型場景的智能控制決策應用。項目完成后技術就緒度達到 TRL8 以上，至少在 2 條高速公路中進行示范應用；
3.2 醫療健康行業軟件應用示范
研究內容：面向人口健康大數據整合與應用的重大需求，針對人口健康大數據來源復雜、結構多樣、數據一致性較弱、數據智能分析與應用困難等挑戰問題，研究利用大數據智能技術，探索醫療衛生資源優化模型、醫保資金使用預測模型、醫療費用及質量評估模型；建立基于平臺匯聚的數據和方法建立從醫療數據定向推理到醫學通用推理的泛化機制，研究數據驅動的疾病診斷、治療干預的智能解決方案，基于平臺匯聚的數據和方法，研發數據驅動的人口健康智能平臺，針對具體領域開展示范應用。
考核指標：數據交互中間件，可融合不少于 5 種典型健康數據源、10 種以上典型數據消息格式。健康大數據分析的智能計算方法庫，提供醫保資金使用預測、醫療費用及質量評估、提供醫療衛生資源優化、智能診斷推理等算法模型不少于 10 種，提供醫療衛生資源優化、智能診斷推理等算法模型不少于 5 種。獲得計算機軟件著作權 5 項以上,申請國家發明專利不少于 5 項；項目完成后技術就緒度達到 TRL8 以上，在廣東省不少于 3 個地市開展示范應用。
3.3 工業制造行業軟件應用示范
研究內容：制造業數字化、智能化是行業轉型創新發展的必由之路。項目需要根據產品制造模式，分別從項目制造、流程制造、離散制造等三種模式中選擇一類細分行業，根據產品制造全生命周期中的資源計劃、工業設計、制造執行、現場控制、供應鏈協同、設備與環境監測等不同技術領域，重點針對不同制造模式下的根據產業界面臨的挑戰，解決關鍵技術問題、研發相應的軟件產品、實施應用示范工程。
考核指標：項目中考核指標列出的行業方向、具體產品類型及技術性能指標僅作為申報時的重要參考，申報時可以依承擔團隊實際情況組織，但項目內容組織方式、技術水平和要求必須與指南相符?？梢赃x擇一個方向或全部方向進行申請。
1.項目制造行業示范。研制面向項目制造設計平臺軟件 1 套，實現包含但不限于結構、單元和設備的建模以及模型數據交換，相互碰撞的自動干涉檢查，且準確率>80%；支持三維虛擬裝配以及關鍵制造工藝過程的虛擬建模仿真。
2.離散制造行業示范。鼓勵研制人機協作的智能生產系統平臺，完成對柔性產品生產制造行業至少 6 條生產線的升級改造；支持柔性產品多樣化瑕疵檢測功能（準確率>95%）、自適應裁剪功能、碰前預測和碰后檢測功能。
3.流程制造行業示范。鼓勵研制行業數字轉型的融合服務高端軟件平臺 1 套，實現生產運行、全流程優化、環保監測、智能設備互連、智能現場監控等全流程信息于一體。完成在化工、陶瓷、制藥等行業至少 2 家企業智能制造和數字化轉型升級的示范應用。
4.軟件著作權登記不少于 5 項，申請國家發明專利不少于 5 項。項目完成后技術就緒度達到 TRL8 以上。
3.4 能源管理行業軟件應用示范
研究內容：大規模綜合能源系統是提高我國能源綜合利用率和經濟環保性的發展趨勢。本專題擬基于能源系統數學模型和實測數據相兼容的方式，研究異質能源終端子系統或設備的數學建模、網絡優化、運行決策、信息管理等核心技術，及構建異質系統能源管理和監控的計算平臺并實現示范應用。
考核指標：實現不少于 5000 個能源集站的異質能源管理和監控系統建模，并確保模型的可計算性和開放性。支持大規模異質系統的多目標隨機優化與決策，實現在短期、中期和長期各尺度上的異質能源系統供需精準預測。支持和兼容互聯網云平臺構架，具有開放性和系統重構性，可用于電網、氣網、油網、水網和/或交通網等異質系統能源管理和監控。實現實際運行平臺１套，整體功能達到國際先進水平。申請國家發明專利 10 件以上，PCT 專利 1 項；項目完成后技術就緒度達到 TRL8 以上。
專題四：開放性課題—軟件與計算技術相關領域的基礎理論及關鍵技術研究或行業創新應用（以上三個專題方向已經涵蓋的內容不再支持）
考核指標：本方向突出“專精特新”導向，不限制技術參數指標。鼓勵和支持學術思想新穎、立論根據充足、研究目標明確、研究內容具體、技術路線合理的項目?；A理論及關鍵技術研究類課題完成時需發表高水平學術論文（SCI）5 篇以上，申請國家發明專利 5 項以上；行業創新應用類課題完成時需提出完整技術解決方案，為相應行業提供創新技術支撐，并完成 1 個以上行業示范應用。
申報要求和資助額度：
1.項目牽頭單位應整合或引進國內外相關領域的優勢創新團隊，集中力量聯合攻關。
2.項目采用競爭性評審、無償資助方式。
3.項目實施期為 3～4 年。
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