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“超强大脑”转起来!如何让中国超算“中看又

发布时间:19-11-05 阅读:894

每秒钟运算十亿亿次、百亿亿次的超级谋略机,正在为人们临盆生活办事

“超强大年夜脑”运转起来(科技视点·用好用实高科技①)

记者谷业凯

跟着新一轮科技革命和财产厘革赓续推进,新技巧、新产品、新财产持续涌现,成为“科技创造美好生活”的鲜活注脚。走出实验室,走上临盆线,走进临盆生活,高科技的出生依托于伟大年夜的研发投入,固结着科技职员的伟大年夜心血。闻名科学家王选院士曾说过,高科技要“顶天登时”。只有实其着实利用好,才能真正有效发挥科技成果的支撑感化和科技立异的驱动效应,才能进一步匆匆进科技研发的进步和完善。科技版近期推出“用好用实高科技”系列报道,聚焦高科技利用话题,敬请关注。

——编者

日前,第六届天下互联网大年夜会上宣布的《中国互联网成长申报2019》显示,我国收集信息技巧自立立异能力赓续增强,新一代百亿亿次(E级)超级谋略机的原型机型研制完成。国家“十三五”高机能谋略专项课题3个E级超算的原型机系统——神威E级原型机、“河汉三号”E级原型机和曙光E级原型机系统也已整个完成交付。

超算,即超级谋略或高机能谋略,是谋略机界“皇冠上的明珠”,也被视为科技冲破的“发念头”。跟着利用的赓续开拓与完善,超算办事着科学钻研、财产成长的方方面面,成为办理人类难题的“超强大年夜脑”。

超算在最尖端科研领域、最前沿财产领域取得一系列立异成果

“编号为台风胚胎96W的热带云团未来将迟钝向巴士海峡以东洋面接近,强度将略有加强,而台风胚胎97W则可能在大年夜洋深处向着西北偏向移动……”10月16日,卫星云图上,一片片热带云团正在西宁靖洋上生动,超级谋略机早已对台风胚胎有所觉察,并在聚拢预告中对它们的动向给出了判断。

“景象领域谋略机系统的扶植与利用,前进了气象气候预告时效和为国家办事的水平。”中国工程院院士李泽椿说,上世纪80年代,我国建立首其中期(十天)数值气象预告营业系统,谋略能力当时就成为能否推行营业数值预告的关键,只有能力足够大年夜的谋略机才能把营业规划中繁杂的物理历程谋略好,才能在规定的时段内谋略出预告结果。

从1983年我国第一台每秒钟运算一亿次以上的“银河一号”巨型谋略机的研制成功,到曙光系列、河汉系列、神威系列的接踵问世,我国成为天下上第三个具备研制高端谋略机系统能力的国家。超级谋略机成为高端信息技巧又一新的制高点,对国家安然、经济和社会成长具有举足轻重的意义。

“超算技巧不仅仅要放在实验室里面做理论钻研,更紧张的是与行业利用、客户需求相结合,为经济社会成长带来代价。”遐想集团高档副总裁童夫尧说。

完成500人规模的全基因组信息关联性阐发,使用原有谋略机需1年,使用“河汉二号”只需3个小时;研制一架大年夜飞机,以前需消费2年光阴做全机风动试验,使用超级谋略机模拟仿真,6天就能完成;国家超级谋略长沙中间的人工智能筛查机械人,3至5分钟就能正确“问诊”骨质松散症,准确率跨越90%……

今朝,我国先后在天津、长沙、广州等地建成6家国家级超算中间,在最尖真个科研领域——如大年夜气变更模拟、生命科学、天体物理的钻研中,以及在最前沿的财产领域——如煤油开采、新药研发、工业仿真谋略等课题中,取得了一系列立异成果。“河汉一号”超级谋略机已利用10年,是天下上继续稳定运行光阴最长的超级谋略机之一,它天天办事8000多个科研谋略义务,累计支持国家科技重大年夜专项和研发计划跨越1600项。新一代百亿亿次超级谋略机“河汉三号”原型机自2018年7月开放利用以来,今朝已为30余家相助单位完成了大年夜规模并行利用测试。

“十三五”国家重点研发专项“高机能谋略”总体专家组组长钱德沛觉得,超级谋略机的成长根本动力来自于需求。要研发一批关键的利用软件,建立具有天下一流资本能力和办事水平的国家高机能办工作况,匆匆进我国谋略办奇迹成长。

大年夜数据期间,“交融谋略”成为超算利用的关键词

跟着大年夜数据、云谋略和人工智能等新兴技巧的发告竣长,“交融谋略”成为超级谋略利用的关键词。

“进入大年夜数据期间,对谋略能力提出了异常高的要求。”中国煤油东方地球物理钻研院数据中间总工程师赖能和先容说,煤油勘探是超算利用的主方法域之一,超算堪称“找油”利器。地球物理勘探技巧相称于给地表“做CT”,孕育发生的数据量可达到切切亿字节(PB)级别。为了提升勘探精度,必须应用超算技巧来处置惩罚海量的数据。

“超算与物理勘探技巧实现了互相匆匆进。假如没有超级谋略技巧的话,物理勘探的很多算法无法实现,更谈不上高精度勘探、高精度成像。”赖能和说。

在汽车研发体系中,仿真谋略扮演着关键角色,许多主流汽车厂商的整车研发历程大年夜都经由过程超算仿真设计来完成,有效缩短研发周期,低落研发投入,提升产品的技巧附加值。基于“河汉一号”与云谋略等技巧的交融,国家超算天津中间构建了一个集高机能谋略与可视化阐发处置惩罚于一体的汽车研发公共办事平台。在中国科学院谋略所所长孙凝晖看来,超算未来也会以云谋略的要领来供给办事、走向用户。基于人工智能的高机能谋略利用也呈加速态势。在电力领域,仿真谋略和人工智能识别技巧相结合,就能加倍准确地模拟、预知雨雪冰冻灾难对电网造成的破坏。遐想钻研院企业云和无线实验室认真人黄莹觉得,传统的高机能谋略以高度的谋略要求完成事情,“新的谋略”要求人工智能模型与高机能谋略更好结合。

与人工智能、大年夜数据的交融成长,也将匆匆进下一代超算的演进。“可以预见的是,这些新技巧也会对未来超级谋略机的体系布局孕育发生影响。”钱德沛说。

从“制好”转化为“用好”,让超算真正“中看又顶用”

今年6月,国际超级谋略大年夜会宣布了举世超算500强最新榜单。中国境内有219台超算上榜,上榜数量继续第四次位居第一;“神威·太湖之光”和“河汉二号”继承排在运算速率第三、第四位;遐想、浪潮和中科曙光3家中国企业分手以173台、71台和63台的数量位居举世超算制造商前三位。

在运行利用方面,我国不仅实现了30年来国际高机能谋略利用领域最高奖“戈登贝尔”奖零的冲破,而且继续有项目入围该奖项,慢慢构建起相对完善的利用生态。在自立立异的支撑下,我国超算在利用方面展现出必然的实力。

不过,还要看到,海内超算的制造上风与利用上风不相匹配,“重技巧、轻利用,重硬件、轻软件”问题仍较为凸起,资本不够和资本使用不充分的征象同时存在。海内科研机构、企业不少紧张利用仍需采购国外昂贵的商业软件,一些大年夜型企业研发的利用软件多半停顿在自研自用层面,缺少财产化推广。若何旋转财产利用不敷的场所场面,将“制好”上风转化为“用好”上风,是我国超算亟待办理的问题。

“用,不是简单的用,而是要对机械机能、功能、应用方便性,包括必要什么样的系统软件、利用软件等提出要求,这些要求恰是我们研制超级谋略机的目的。”北京航空航天大年夜学教授、遐想集团首席科学家祝明发指出,只有让产学研用结合,才能有效带动超算康健成长。

若何让中国超算做到真正“中看又顶用”?

超算用得好,首先要容身于自立立异。“自立可控不是一个可选项,而是独一的前途。”钱德沛指出,“自立可控和开放相助并不抵触,我们只有自身强,有过硬的技巧,才有可能广泛地开展相助。”

超算用得好,要加强对利用软件研发的支持力度。钱德沛说,让蓝本封闭应用的利用软件“走出去”,让成千上万的人用起来,找到破绽、进行改正,效率会提升,适配性、兼容性问题也会进一步办理。

专家也指出,超算利用开拓不够与配套人才较少直接相关,但今朝培养高机能谋略软件人才的大年夜学不多。应该容身行业,培养种种高机能利用软件的开拓及利用人才,分外是交叉型利用人才,积极拓展多种形式的学术界和财产界人才培养模式,补齐软件人才短板。



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