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“超强大脑”转起来!怎么让我国超算“中看又顶用”?

发稿时刻:2019-11-04 08:25:00 来历:人民日报 888.com网

  每秒钟运算十亿亿次、百亿亿次的超级核算机,正在为人们出产日子服务

  “超强大脑”作业起来(科技角度·用好用实高科技①)

  本报记者 谷业凯

  跟着新一轮科技革新和工业革新不断推动,新技能、新产品、新工业持续出现,成为“科技发明美好日子”的鲜活注脚。走出实验室,走上出产线,走进出产日子,高科技的诞生依托于巨大的研制投入,凝聚着科技人员的巨大汗水。闻名科学家王选院士曾说过,高科技要“顶天立地”。只要实实在在运用好,才干真实有用发挥科技效果的支撑效果和科技立异的驱动效应,才干进一步促进科技研制的前进和完善。科技版近期推出“用好用实高科技”系列报道,聚集高科技运用论题,敬请重视。

  ——编 者

  

  日前,在留念我国超级核算作业展开四十年暨国家超级核算天津中心树立十周年活动上,展现了“银河三号”百亿亿次原型机。 毛振华摄

  日前,第六届世界互联网大会上发布的《我国互联网展开陈述2019》显现,我国网络信息技能自主立异才干不断增强,新一代百亿亿次(E级)超级核算机的原型机型研制完结。国家“十三五”高功用核算专项课题3个E级超算的原型机系统——威风E级原型机、“银河三号”E级原型机和曙光E级原型机系统也已悉数完结交给。

  超算,即超级核算或高功用核算,是核算机界“皇冠上的明珠”,也被视为科技打破的“发动机”。跟着运用的不断开发与完善,超算服务着科学研讨、工业展开的方方面面,成为处理人类难题的“超强大脑”。

  超算在最顶级科研范畴、最前沿工业范畴获得一系列立异效果

  “编号为飓风胚胎96W的热带云团未来将缓慢向巴士海峡以东洋面接近,强度将略有加强,而飓风胚胎97W则或许在大洋深处向着西北方向移动……”10月16日,卫星云图上,一片片热带云团正在西太平洋上活泼,超级核算机早已对飓风胚胎有所察觉,并在调集预告中对它们的意向给出了判别。

  “气候范畴核算机系统的建造与运用,提高了气候气候预告时效和为国家服务的水平。”我国工程院院士李泽椿说,上世纪80年代,我国树立首个中期(十天)数值气候预告事务系统,核算才干其时就成为能否实施事务数值预告的要害,只要才干足够大的核算机才干把事务方案中杂乱的物理进程核算好,才干在规则的时段内核算出预告效果。

  从1983年我国榜首台每秒钟运算一亿次以上的“银河一号”巨型核算机的研制成功,到曙光系列、银河系列、威风系列的相继问世,我国成为世界上第三个具有研制高端核算机系统才干的国家。超级核算机成为高端信息技能又一新的制高点,对国家安全、经济和社会展开具有无足轻重的含义。

  “超算技能不只仅要放在实验室里边做理论研讨,更重要的是与职业运用、客户需求相结合,为经济社会展开带来价值。”联想集团高档副总裁童夫尧说。

  完结500人规划的全基因组信息关联性剖析,运用原有核算机需1年,运用“银河二号”只需3个小时;研制一架大飞机,曩昔需消耗2年时刻做全机风动实验,运用超级核算机模仿仿真,6天就能完结;国家超级核算长沙中心的人工智能筛查机器人,3至5分钟就能精确“问诊”骨质疏松症,精确率超越90%……

  现在,我国先后在天津、长沙、广州等地建成6家国家级超算中心,在最顶级的科研范畴——如大气改变模仿、生命科学、天体物理的研讨中,以及在最前沿的工业范畴——如石油挖掘、新药研制、工业仿真核算等课题中,获得了一系列立异效果。“银河一号”超级核算机已运用10年,是世界上接连安稳运转时刻最长的超级核算机之一,它每天服务8000多个科研核算使命,累计支撑国家科技严重专项和研制方案超越1600项。新一代百亿亿次超级核算机“银河三号”原型机自2018年7月敞开运用以来,现在已为30余家协作单位完结了大规划并行运用测验。

  “十三五”国家重点研制专项“高功用核算”整体专家组组长钱德沛以为,超级核算机的展开底子动力来自于需求。要研制一批要害的运用软件,树立具有世界一流资源才干和服务水平的国家高功用服务环境,促进我国核算服务业展开。

  大数据年代,“交融核算”成为超算运用的要害词

  跟着大数据、云核算和人工智能等新式技能的蓬勃展开,“交融核算”成为超级核算运用的要害词。

  “进入大数据年代,对核算才干提出了十分高的要求。”我国石油东方地球物理研讨院数据中心总工程师赖能和介绍说,石油勘探是超算运用的首要范畴之一,超算可谓“找油”利器。地球物理勘探技能相当于给地表“做CT”,发生的数据量可到达千万亿字节(PB)等级。为了提高勘探精度,有必要运用超算技能来处理海量的数据。

  “超算与物理勘探技能完结了相互促进。假如没有超级核算技能的话,物理勘探的许多算法无法完结,更谈不上高精度勘探、高精度成像。”赖能和说。

  在轿车研制系统中,仿真核算扮演着要害人物,许多干流轿车厂商的整车研制进程大都经过超算仿真规划来完结,有用缩短研制周期,下降研制投入,提高产品的技能附加值。根据“银河一号”与云核算等技能的交融,国家超算天津中心构建了一个集高功用核算与可视化剖析处理于一体的轿车研制公共服务渠道。在我国科学院核算所所长孙凝晖看来,超算未来也会以云核算的方法来供给服务、走向用户。根据人工智能的高功用核算运用也呈加快态势。在电力范畴,仿真核算和人工智能辨认技能相结合,就能愈加精确地模仿、预知雨雪冰冻灾祸对电网形成的损坏。联想研讨院企业云和无线实验室负责人黄莹以为,传统的高功用核算以高度的核算要求完结作业,“新的核算”要求人工智能模型与高功用核算更好结合。

  与人工智能、大数据的交融展开,也将促进下一代超算的演进。“能够预见的是,这些新技能也会对未来超级核算机的系统结构发生影响。”钱德沛说。

  从“制好”转化为“用好”,让超算真实“中看又顶用”

  本年6月,世界超级核算大会发布了全球超算500强最新榜单。我国境内有219台超算上榜,上榜数量接连第四次位居榜首;“威风·太湖之光”和“银河二号”持续排在运算速度第三、第四位;联想、浪潮和中科曙光3家我国企业别离以173台、71台和63台的数量位居全球超算制作商前三位。

  在运转运用方面,我国不只完结了30年来世界高功用核算运用范畴最高奖“戈登贝尔”奖零的打破,并且接连有项目入围该奖项,逐渐构建起相对完善的运用生态。在自主立异的支撑下,我国超算在运用方面展现出必定的实力。

  不过,还要看到,国内超算的制作优势与运用优势不相匹配,“重技能、轻运用,重硬件、轻软件”问题仍较为杰出,资源缺乏和资源运用不充分的现象一起存在。国内科研机构、企业不少重要运用仍需收购国外贵重的商业软件,一些大型企业研制的运用软件大都停留在自研自用层面,短少工业化推行。怎么改变工业运用不行的局势,将“制好”优势转化为“用好”优势,是我国超算亟待处理的问题。

  “用,不是简略的用,而是要对机器功用、功用、运用方便性,包含需求什么样的系统软件、运用软件等提出要求,这些要求正是咱们研制超级核算机的意图。”北京航空航天大学教授、联想集团首席科学家祝明发指出,只要让产学研用结合,才干有用带动超算健康展开。

  怎么让我国超算做到真实“中看又顶用”?

  超算用得好,首先要安身于自主立异。“自主可控不是一个可选项,而是仅有的出路。”钱德沛指出,“自主可控和敞开协作并不矛盾,咱们只要本身强,有过硬的技能,才有或许广泛地展开协作。”

  超算用得好,要加强对运用软件研制的支撑力度。钱德沛说,让本来关闭运用的运用软件“走出去”,让不计其数的人用起来,找到缝隙、进行改正,功率会提高,适配性、兼容性问题也会进一步处理。

  专家也指出,超算运用开发缺乏与配套人才较少直接相关,但现在培育高功用核算软件人才的大学不多。应该安身职业,培育各类高功用运用软件的开发及运用人才,特别是穿插型运用人才,活跃拓宽多种形式的学术界和工业界人才培育形式,补齐软件人才短板。

  【修正:张燕玲】

责任修正:张宇慧