數字化：從計算機化到數據化
數字化是指將信息載體（文字、圖片、圖像、信號等）以數字編碼形式（通常是二進制）進行儲存、傳輸、加工、處理和應用的技術途徑。數字化本身指的是信息表示方式與處理方式，但本質上強調的是信息應用的計算機化和自動化。數據化（數據是以編碼形式存在的信息載體，所有數據都是數字化的）除包括數字化外，更強調對數據的收集、聚合、分析與應用，強化數據的生產要素與生產力功能。數字化正從計算機化向數據化發展，這是當前社會信息化最重要的趨勢之壹。
數據化的核心內涵是對信息技術革命與經濟社會活動交融生成的大數據的深刻認識與深層利用。大數據是社會經濟、現實世界、管理決策等的片段記錄，蘊含著碎片化信息。隨著分析技術與計算技術的突破，解讀這些碎片化信息成為可能，這使大數據成為壹項新的高新技術、壹類新的科研範式、壹種新的決策方式。大數據深刻改變了人類的思維方式和生產生活方式，給管理創新、產業發展、科學發現等多個領域帶來前所未有的機遇。
大數據的價值生成有其內在規律（服從大數據原理）。只有深刻認識並掌握這些規律，才能提高自覺運用、科學運用大數據的意識與能力（大數據思維）。大數據的價值主要通過大數據技術來實現。大數據技術是統計學方法、計算機技術、人工智能技術的延伸與發展，是正在發展中的技術，當前的熱點方向包括：區塊鏈技術、互操作技術、存算壹體化存儲與管理技術、大數據操作系統、大數據編程語言與執行環境、大數據基礎與核心算法、大數據機器學習技術、大數據智能技術、可視化與人機交互分析技術、真偽判定與安全技術等。大數據技術的發展依賴壹些重大基礎問題的解決，這些重大基礎問題包括：大數據的統計學基礎與計算理論基礎、大數據計算的軟硬件基礎與計算方法、大數據推斷的真偽性判定等。
實施國家大數據戰略是推進數據化革命的重要途徑。自2015年我國提出實施國家大數據戰略以來，我國大數據快速發展的格局已初步形成，但也存在壹些亟待解決的問題：數據開放***享滯後，數據資源紅利仍未得到充分釋放；企業贏利模式不穩定，產業鏈完整性不足；核心技術尚未取得重大突破，相關應用的技術水平不高；安全管理與隱私保護還存在漏洞，相關制度建設仍不夠完善；等等。當前，應采取有效舉措解決制約我國大數據發展的瓶頸問題。
網絡化：從互聯網到信息物理系統
作為信息化的公***基礎設施，互聯網已經成為人們獲取信息、交換信息、消費信息的主要方式。但是，互聯網關註的只是人與人之間的互聯互通以及由此帶來的服務與服務的互聯。
物聯網是互聯網的自然延伸和拓展，它通過信息技術將各種物體與網絡相連，幫助人們獲取所需物體的相關信息。物聯網通過使用射頻識別、傳感器、紅外感應器、視頻監控、全球定位系統、激光掃描器等信息采集設備，通過無線傳感網絡、無線通信網絡把物體與互聯網連接起來，實現物與物、人與物之間實時的信息交換和通信，以達到智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的目的。互聯網實現了人與人、服務與服務之間的互聯，而物聯網實現了人、物、服務之間的交叉互聯。物聯網的核心技術包括：傳感器技術、無線傳輸技術、海量數據分析處理技術、上層業務解決方案、安全技術等。物聯網的發展將經歷相對漫長的時期，但可能會在特定領域的應用中率先取得突破，車聯網、工業互聯網、無人系統、智能家居等都是當前物聯網大顯身手的領域。
物聯網主要解決人對物理世界的感知問題，而要解決對物理對象的操控問題則必須進壹步發展信息物理系統（CPS）。信息物理系統是壹個綜合計算、網絡和物理環境的多維復雜系統，它通過3C（Computer、Communication、Control）技術的有機融合與深度協作，實現對大型工程系統的實時感知、動態控制和信息服務。通過人機交互接口，信息物理系統實現計算進程與物理進程的交互，利用網絡化空間以遠程、可靠、實時、安全、協作的方式操控壹個物理實體。從本質上說，信息物理系統是壹個具有控制屬性的網絡。
不同於提供信息交互與應用的公用基礎設施，信息物理系統發展的聚焦點在於研發深度融合感知、計算、通信和控制能力的網絡化物理設備系統。從產業角度看，信息物理系統的涵蓋範圍小到智能家庭網絡、大到工業控制系統乃至智能交通系統等國家級甚至世界級的應用。更為重要的是，這種涵蓋並不僅僅是將現有的設備簡單地連在壹起，而是會催生出眾多具有計算、通信、控制、協同和自治性能的設備，下壹代工業將建立在信息物理系統之上。隨著信息物理系統技術的發展和普及，使用計算機和網絡實現功能擴展的物理設備將無處不在，並推動工業產品和技術的升級換代，極大地提高汽車、航空航天、國防、工業自動化、健康醫療設備、重大基礎設施等主要工業領域的競爭力。信息物理系統不僅會催生出新的工業，甚至會重塑現有產業布局。