隨著全球新一輪信息技術(shù)的快速發(fā)展，人機(jī)物互聯(lián)成為未來信息技術(shù)的典型應(yīng)用場景。繼主機(jī)操作系統(tǒng)、個人計(jì)算操作系統(tǒng)（桌面操作系統(tǒng)）、移動操作系統(tǒng)之后，泛在操作系統(tǒng)新形態(tài)正在興起，有望成為系統(tǒng)軟件創(chuàng)新研發(fā)和生態(tài)構(gòu)建的熱點(diǎn)。為推動我國新時期系統(tǒng)軟件自主發(fā)展，國家自然科學(xué)基金委員會信息科學(xué)部設(shè)立“泛在操作系統(tǒng)及生態(tài)構(gòu)建研究”專項(xiàng)項(xiàng)目。
一、科學(xué)目標(biāo)
瞄準(zhǔn)國家在操作系統(tǒng)及其生態(tài)上的重大戰(zhàn)略需求，探索面向泛在計(jì)算場景的操作系統(tǒng)新理論及其軟件定義新方法，力爭形成泛在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)理論、方法技術(shù)與生態(tài)構(gòu)建的有機(jī)體系。
二、擬資助研究方向
本專項(xiàng)項(xiàng)目針對人機(jī)物融合的泛在計(jì)算環(huán)境帶來的資源異構(gòu)多樣性和交互開放不確定性，探索泛在操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型與行為機(jī)理，構(gòu)建包括泛在資源管理、輕量級虛擬化、感聯(lián)知控共性框架、泛在應(yīng)用支撐、全棧性能優(yōu)化等在內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù)體系，并在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等典型場景中進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。本專項(xiàng)項(xiàng)目涉及以下挑戰(zhàn)性問題。
1.人機(jī)物融合泛在計(jì)算場景的典型特征包括應(yīng)用場景復(fù)雜多樣、泛在資源海量異構(gòu)，要求操作系統(tǒng)具有靈活多變的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。建立面向泛在計(jì)算環(huán)境的新型操作系統(tǒng)基礎(chǔ)理論與架構(gòu)，提出基于軟件定義的操作系統(tǒng)構(gòu)造方法，可以為泛在操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
2.人機(jī)物融合場景催生了很多數(shù)據(jù)驅(qū)動的跨域應(yīng)用，操作系統(tǒng)面臨著靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)的冷熱遷移并實(shí)現(xiàn)跨域低延遲訪存等挑戰(zhàn)，需要新型內(nèi)存系統(tǒng)的支撐。通過硬件資源虛擬化和系統(tǒng)軟件平臺化的方式構(gòu)建泛在內(nèi)存系統(tǒng)，一體化高效管理異構(gòu)內(nèi)存和存儲資源，實(shí)現(xiàn)泛在操作系統(tǒng)支持下的高可靠數(shù)據(jù)存儲和訪問。
3.人機(jī)物融合泛在計(jì)算環(huán)境既包括各種處理器、存儲器，也包含種類多樣、性能功耗受限的傳感器與執(zhí)行器等其他硬件設(shè)備。探索泛在操作系統(tǒng)異構(gòu)硬件的資源抽象方法，構(gòu)建異構(gòu)硬件資源的通用接入與驅(qū)動框架，建立通用驅(qū)動模型，使泛在操作系統(tǒng)能有效支持硬件設(shè)備能力的演化，并進(jìn)行設(shè)備資源能力動態(tài)接入/移出等管理。
4.人機(jī)物融合泛在計(jì)算環(huán)境擴(kuò)展了人機(jī)交互空間和交互模式，如何對多模式人機(jī)交互進(jìn)行抽象，提出便于操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的簡單交互指令集是一個全新的需求。建立人機(jī)交互的行為抽象、結(jié)構(gòu)化描述、多模態(tài)感知與理解模型和方法，構(gòu)建自然高效的泛在交互指令集，通過可量化的系統(tǒng)調(diào)度和資源整合，使泛在操作系統(tǒng)在滿足個性化需求的同時實(shí)現(xiàn)交互性能與系統(tǒng)成本的最優(yōu)化。
5.人機(jī)物融合泛在計(jì)算使得泛在操作系統(tǒng)生態(tài)的構(gòu)建面臨邊界開放、社會技術(shù)和信息物理融合的挑戰(zhàn)，匯聚眾多跨界涉眾、管理不同類型開源制品、維護(hù)健康生態(tài)是泛在操作系統(tǒng)生態(tài)構(gòu)建的主要難點(diǎn)。建立泛在操作系統(tǒng)開發(fā)的群體智能融合模型、開源生態(tài)社區(qū)運(yùn)行和演化及安全治理機(jī)制、供應(yīng)鏈安全評估和動態(tài)預(yù)警模型等，有望形成群智驅(qū)動、開源創(chuàng)新、持續(xù)演化的新型操作系統(tǒng)生態(tài)。
圍繞上述科學(xué)目標(biāo)和問題，本專項(xiàng)項(xiàng)目擬重點(diǎn)支持以下研究方向：
（1）泛在操作系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)、構(gòu)造方法和運(yùn)行機(jī)制；
（2）數(shù)據(jù)驅(qū)動的泛在存儲虛擬化方法和管理機(jī)制；
（3）泛在操作系統(tǒng)異構(gòu)硬件的資源抽象與融合管理；
（4）泛在操作系統(tǒng)的多模態(tài)協(xié)同人機(jī)交互；
（5）泛在操作系統(tǒng)開源生態(tài)構(gòu)建、治理及安全評估。
三、2021年度資助計(jì)劃
擬針對上述研究方向擇優(yōu)資助4-5項(xiàng)重點(diǎn)支持項(xiàng)目和10項(xiàng)左右培育項(xiàng)目。重點(diǎn)支持項(xiàng)目直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度為250萬元/項(xiàng)，資助期限為3年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2022年1月1日-2024年12月31日”；培育項(xiàng)目直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度為50萬元/項(xiàng)，資助期限為2年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2022年1月1日-2023年12月31日”。
四、申請要求及注意事項(xiàng)
（一）申請要求
1. 本專項(xiàng)要求堅(jiān)持問題導(dǎo)向，強(qiáng)化需求牽引，鼓勵與國內(nèi)相關(guān)行業(yè)企業(yè)合作，促進(jìn)研究成果推廣應(yīng)用。
2. 項(xiàng)目申請人根據(jù)本指南發(fā)布的研究方向選擇相應(yīng)的研究主題。本專項(xiàng)倡導(dǎo)項(xiàng)目產(chǎn)出成果開源共享，并注重對操作系統(tǒng)開發(fā)及生態(tài)構(gòu)建的實(shí)質(zhì)性促進(jìn)和貢獻(xiàn)。
3. 請?jiān)谏暾垥摹埃ㄈ┢渌枰f明的問題”中的“4.其他”部分回答以下六個問題（總字?jǐn)?shù)限800字以內(nèi)）：（1）該項(xiàng)目要做什么？請用大同行能理解的語言進(jìn)行表述。（2）目前的研究方法有哪些局限性？（3）本項(xiàng)目的研究方法有什么獨(dú)特之處，為什么能成功？（4）誰關(guān)心該項(xiàng)目取得的成果？（5）項(xiàng)目預(yù)期成果對該領(lǐng)域的推動作用是什么？（6）在項(xiàng)目中期檢查和結(jié)題審查時，如何評估該項(xiàng)目是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)？
4. 項(xiàng)目申請人應(yīng)具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）或者具有博士學(xué)位。在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進(jìn)行申請。
（二）限項(xiàng)申請規(guī)定
1. 本專項(xiàng)項(xiàng)目從申請開始直到自然科學(xué)基金委作出資助與否決定之前，不計(jì)入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍；獲資助后計(jì)入申請和承擔(dān)總數(shù)的范圍。
2.申請人和主要參與者只能申請或參與申請1項(xiàng)本專項(xiàng)項(xiàng)目。
3.申請人同年只能申請1項(xiàng)專項(xiàng)項(xiàng)目中的研究項(xiàng)目。
（三）申請注意事項(xiàng)
1.請申請人于2021年10月11日16時前填寫回執(zhí)（見附件）并發(fā)送至郵箱jisuanji@nsfc.gov.cn，信息科學(xué)部將根據(jù)回執(zhí)情況適時組織指南解讀。
2.申請書接收時間為2021年10月27日-11月1日16時。
3.本專項(xiàng)項(xiàng)目申請書采用在線方式撰寫。具體要求如下：
（1）申請人在填報申請書前，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀本項(xiàng)目指南和《2021年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》的相關(guān)內(nèi)容，不符合項(xiàng)目指南和相關(guān)要求的申請項(xiàng)目不予受理。
（2）申請人應(yīng)針對本指南中擬資助的研究方向具體闡述擬開展的研究內(nèi)容、方案及預(yù)算，并需要在項(xiàng)目摘要的第一句寫明申請項(xiàng)目所對應(yīng)的本指南所列研究方向。
（3）申請人登錄科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)https://isisn.nsfc.gov.cn/（沒有系統(tǒng)賬號的申請人請向依托單位基金管理聯(lián)系人申請開戶），按照撰寫提綱及相關(guān)要求撰寫申請書。
（4）申請書中的資助類別選擇“專項(xiàng)項(xiàng)目”，亞類說明選擇“研究項(xiàng)目”，附注說明選擇“科學(xué)部綜合研究項(xiàng)目”，申請代碼1選擇“F0202”，申請代碼2根據(jù)項(xiàng)目研究所涉及的領(lǐng)域自行選擇相應(yīng)申請代碼。以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請不予受理。
（5）本專項(xiàng)項(xiàng)目的合作研究單位數(shù)合計(jì)不得超過2個；主要參與者必須是項(xiàng)目的實(shí)際貢獻(xiàn)者。
（6）申請書應(yīng)突出有限目標(biāo)和重點(diǎn)突破，明確對實(shí)現(xiàn)本專項(xiàng)項(xiàng)目總體目標(biāo)和解決核心科學(xué)問題的貢獻(xiàn)。如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本專項(xiàng)項(xiàng)目相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系。
（7）申請人應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀《2021年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》申請規(guī)定中預(yù)算編報要求的內(nèi)容，認(rèn)真如實(shí)編報項(xiàng)目預(yù)算，依托單位要按照有關(guān)規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行審核。
（8）本專項(xiàng)項(xiàng)目實(shí)行無紙化申請，申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料。依托單位只需在線確認(rèn)電子申請書及附件材料，無須報送紙質(zhì)申請書，但應(yīng)對本單位申請人所提交申請材料的真實(shí)性和完整性進(jìn)行認(rèn)真審核，在項(xiàng)目申請接收截止時間（2021年11月1日16時）前通過信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請書及附件材料；在截止時間后24小時內(nèi)在線提交本單位申請項(xiàng)目清單。項(xiàng)目獲批準(zhǔn)后，依托單位將申請書的紙質(zhì)簽字蓋章頁裝訂在《資助項(xiàng)目計(jì)劃書》最后，在規(guī)定的時間內(nèi)按要求一并提交。
4.本專項(xiàng)項(xiàng)目咨詢方式：
國家自然科學(xué)基金委員會信息科學(xué)部二處
聯(lián)系人：吳國政, 趙瑞珍
聯(lián)系電話： 010-62327929, 010-62327967
電子郵件：wugz@nsfc.gov.cn, zhaorz@nsfc.gov.cn
附件：專項(xiàng)項(xiàng)目申請回執(zhí)
