新形势下的网络安全在于风险消减与赋能增值双轮驱动。在网络系统的缺陷管控与纵深防御中，如何应对海量存量威胁治理及其有效防护不足、网络安全边界的削弱，如何构建威胁画像、威胁情报运营机制及安全知识体系；在运行任务的威胁管控与时机防御中，如何应对动态环境下“未知的未知”攻击，如何构建威胁感知的时机防御形态，如何打造计算和防护融合新模式、形成运行和防御并行双结构；如何实施风险管理与量化评估手段以支撑网络安全保险；如何破解数据安全和隐私保护与数据流动和开发利用相悖等难题，都是该领域面临的主要挑战。
7.水声工程
以实时化信息获取传输与大数据处理为手段，掌握与复杂多变海洋环境规律耦合的水下目标声学信息，实现海洋水下信息自主掌控是该领域当前面临的重要挑战。
8.电磁场与电磁环境效应
随着5G、物联网、无人系统、人工智能等技术领域的快速发展、重大基础设施和先进智能化装备或系统的建设与应用，电磁环境适应性和电磁安全性成为各类智能装备系统可靠安全运行的重要制约因素。促进电磁场与电磁环境效应学科建设，开展电磁场基础问题研究，加强电磁环境主动感知、智能电磁防护、电磁防护仿生、高性能电磁综合仿真计算等自主原创性技术攻关，提升智能化装备电磁防护能力是该领域当前面临的重要挑战。
9.控制
物理信息因果关系不清的复杂工业动态系统建模、控制与优化机理不清情况下的数学建模、开放环境下输入/输出相关信息处于开放环境且变化不确定、感知信息难以获取、控制与决策目标多尺度多冲突等控制理论与技术问题，为此需开展工业动态系统人工智能研究，并将工业互联网、工业自动化与信息化技术与制造业深度融合，研发出基于新一代信息技术的智能化管控系统和智能化工业软件，是该领域当前面临的重要挑战。
10.认知
脑认知与人工智能加速融合，多尺度动态脑观测、针对记忆、情绪、视觉等认知功能的机理揭示，和易泛化、鲁棒性、低功耗的脑启发人工智能理论与模型的建立是当前技术难点；在边缘计算设备、可穿戴设备、高速设备等高速低功耗场景应用需求迫切，打破冯诺依曼计算架构，研制感存算一体、大带宽的新型智能计算器件与系统，是突破当前算力与能效核心瓶颈的重要挑战。
11.计算机系统与软件
当前存在智能计算理论基础不坚实、人网物协同计算范式不成熟、内生安全计算机理不清晰等新型应用带来的对计算理论、机理和方法的挑战，后摩尔时代单位体积和能耗下算力提升困难、单一计算架构难以有效应对计算环境对全场景及不确定性支撑的挑战，以及新型泛在计算基础软件理论与技术的挑战。为此需开展多元计算架构形态研究，深耕量子、类脑、光子等前沿技术，将计算、存储、网络深度融合，在微体系结构、微纳结构、新材料新工艺新器件等方面持续创新，研发软件定义、软硬协同、场景驱动、应用感知、智能赋能的基础软件，这些都是该领域当前面临的重要挑战。
12.计算机应用
新时代、新态势、新征程背景下，计算机应用正在迈向新的阶段、催生新的理念、推向新的格局。随着万物互联与智能技术融合程度的不断加深，满足工业、农业、能源、金融、商务、交通、政务、教育、医疗、健康、养老等复杂场景应用需求成为计算机应用技术发展的内在驱动力。通过对复杂场景异构信息系统之间进行功能调用或者交换共享数据，实现系统间数据、信息、知识的互联互通，实现现实世界与虚拟世界的新型虚实相融，将越来越重要。技术发展如何与经济社会复杂场景应用相融合是该领域当前面临的重要挑战。
13.应对重大突发事件
如何建立国家、省、市三级重大突发事件（比如新冠肺炎爆发、特大暴雨灾害等）信息化决策体系，集思广益，突破局限性，延伸到经济社会发展各领域；如何整合相关部门的数据资源和科技力量，包括医疗卫生、公安、交通、建设、环保、教育、能源、民政、国企数据等，建立重大突发事件大数据综合平台，形成预警能力和快速反应能力，把灾害损失降到最小，是应对重大突发事件、提升国家综合治理能力的重要挑战。
（来源：中国信息与电子工程科技发展战略研究中心）
