太湖之光独揽三项第一超算系统应用比计算机本身更重要(3)

　　近年来，基于人工智能的高性能计算应用呈拓展趋势，大数据、金融计算、社会计算等都成为高性能计划的新领域。IBM以沃森为核心提出了“认知计算”的概念，即由计算机模仿人脑的工作机制，对信息进行感知和分析处理的一种计算技术。未来，随着开放生态体系的建立，认知计算将有望成为继电子商务、智慧地球之后，被全球所接纳和推进的又一概念和方向，并引发各大企业和各国家、地区的跟随。

　　对此，温晓君建议，发展便携式超算，或“智能终端”，推进人工智能等新型计算技术正加速向移动终端产品普及迁移。一是推动以新型人机交互、智能情景感知与交互、大规模深度机器学习、增强现实等为代表的神经形态计算系统、智能决策系统、认知计算系统、虚拟智能助理、生物芯片等关键软硬件产品的开发。二是建设支撑超大规模深度学习的新型计算集群，推进人工智能与大数据、云计算、物联网的深度融合，打造开放的计算资源平台。三是构建科学标准体系，制定智能终端技术产品标准体系，建立并完善人工智能相关规范。

　　为便于污染物扩散，运用超级计算机测算建筑风道选址，更是让空气污染预报精确到每个小区。中科院深圳先进技术研究院正在国家超算无锡中心进行的一项课题，就是深圳市污染物扩散的模拟。“现在已经可以实现倒推排查，究竟是哪个排放点导致了某次大气污染，未来将能够实现每个小区、每个居民点空气质量的准确预报。”陈荣亮说。

　　四是搞好产业生态培育。产业生态培育在前沿计算和高性能计算领域同样适用。西方国家的超级计算机普遍采取国家预算维护、用户免费租借（对工业用户收取一定费用）的方式，以此培养用户，构建集硬件系统、应用软件开发、用户应用场景为一体的产业生态环境。

　　例如，法国石油巨头道达尔从2013年开始就启用超级计算机Pangea进行石油资源勘探。借助Pangea强大的运算能力，道达尔可以更加精确地判断石油蕴藏的规模及开采几率；美国的波音、洛克希德-马丁等航空制造企业，近年来也开始大量使用超级计算机进行包括发动机、飞机等的辅助设计。与此同时，美国好莱坞众多电影制作公司也开始尝试使用超级计算机进行电影的后期特效处理，《阿凡达》、《机械公敌》、《2012》等影片的强大特效就利用到了各种类型的超级计算机。

　　与应用优势不匹配

　　毫无疑问，在运算速度上，神威太湖之光让天河二号也“屈居”第二；在性能和能耗的比值上，太湖之光也能在Green500的榜单上名列前茅。更让世人眼前一亮的是，被称作超算应用领域诺贝尔奖的“戈登贝尔”奖，从1987年建立以来，中国团队从未入围。今年，基于“神威·太湖之光”系统的三项全机应用已经入围，占全部入围数量一半。三项应用分别为中科院软件所与清华大学、北师大合作的“全球大气非静力云分辨模拟”；国家海洋局海洋一所与清华大学合作的“高分辨率海浪数值模拟”；中科院网络中心的“钛合金微结构演化相场模拟”。

　　算天算地算人

　　而在身体器官检测等方面，未来要不要做手术也是电脑说了算。据悉，欧洲和日本等国的科研人员还开始将超级计算机应用到医疗领域，通过超级计算机来模拟血流、心脏，甚至任何人体器官的工作。英国医学杂志《柳叶刀》认为，目前医疗研究已经进入分子层面，通过超级计算机的大量运算，可以有效地模拟人体器官对各类药物的反应，这样做能够大大缩短新药物的研发时间，让各类新药物尽快为患者服务；更为重要的是，这样大大节省了新药物的前期研发成本，可以使制药公司以较为低廉的价格为患者提供更有效的药物。

　　对此，温晓君认为，我国高性能计算资源部署可持续发展有待进一步完善。高性能计算资源建设缺乏规划，或与国家科研计划绑定，或完全依赖于所在单位。资源不足和资源利用不充分的现象同时存在，资源的单位拥有和资源的共享使用之间矛盾突出，严重制约了中国国家网络服务环境的可持续发展。“缺乏稳定的运行经费，这是困扰我国高性能计算中心的普遍问题。各个计算中心需要多渠道筹措运行经费，这些亟须建立可持续发展的运行机制。”温晓君说。

　　“长期受制于人的被动与屈辱，使我国下决心研发自主知识产权的‘神威’系列超级计算机。”有业内人士表示，他透露，2015年4月，美国政府宣布，把与超级计算机相关的4家中国机构列入限制出口名单，其目的是想限制中国超级计算机的发展。这直接导致采购英特尔处理器的“天河二号”未能如期完成攻关目标。“如今，‘中国芯’‘申威26010’成了我国自主研发打破30年技术封锁的一柄利器。”该业内人士感慨。

　　●资源不足和资源利用不充分的现象同时存在，资源的单位拥有和资源的共享使用之间矛盾突出，严重制约了中国国家网络服务环境的可持续发展。

　　建立健全机制

　　独揽三项第一

　　据悉，“神威·太湖之光”是全球第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机，峰值性能高达12.5亿亿次/秒，持续性能达到9.3亿亿次/秒，接近“天河二号”的3倍。打个比方说，“神威·太湖之光”一分钟的计算能力，相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年。