省政協(xié)委員、中國(guó)海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)魏志強(qiáng)證實(shí),全球最快的百億億次E級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)有望今年落戶山東,該超算將比目前全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)無(wú)錫神威太湖之光還要快十倍,預(yù)計(jì)將于2020年研制完成。

據(jù)悉,E級(jí)超算被全世界公認(rèn)為“超級(jí)計(jì)算機(jī)界的下一頂皇冠”,每秒可進(jìn)行百億億次數(shù)學(xué)運(yùn)算,是各國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。

百億億次E級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)比目前最快的無(wú)錫神威太湖之光計(jì)算機(jī)還要快十倍。（資料圖）

以國(guó)產(chǎn)E級(jí)超算為支撐

構(gòu)建海洋領(lǐng)域“深藍(lán)大腦”

依托中國(guó)電信和中國(guó)教育科研網(wǎng)提供的百G高速專網(wǎng),青島海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了全球首個(gè)超算互聯(lián)網(wǎng)體系,把海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室超算中心、國(guó)家超算濟(jì)南中心和國(guó)家超算無(wú)錫中心統(tǒng)一互聯(lián)形成了超算大科學(xué)裝置群,神威太湖之光、神威藍(lán)光、浪潮千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)將共同服務(wù)于海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家海洋戰(zhàn)略。

國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心副主任潘景山解釋說(shuō),這就好比多核手機(jī)一樣,手機(jī)的CPU單核主頻每增加一級(jí),能耗就增加10倍,所以手機(jī)CPU主頻不能無(wú)限擴(kuò)展,否則能量會(huì)把手機(jī)擊穿。而超算中心也是這個(gè)道理,把其他地區(qū)的超算中心連起來(lái),相當(dāng)于是手機(jī)的多核CPU一樣,可以協(xié)同工作。

現(xiàn)在濟(jì)南到青島的網(wǎng)速是10G/秒,2018年年底將建好新的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),網(wǎng)速將升級(jí)到100G/秒。魏志強(qiáng)解釋說(shuō),這相當(dāng)于把100G的數(shù)據(jù)延遲4-6毫秒后,傳輸?shù)?00公里外的濟(jì)南。這也為將來(lái)的超算中心聯(lián)網(wǎng)打下網(wǎng)路基礎(chǔ)。

魏志強(qiáng)說(shuō),目前,這也是全球唯一以E級(jí)超算為核心的大科學(xué)裝置群,可提供全球最快的計(jì)算能力,并以重大科學(xué)計(jì)劃為牽引,保持國(guó)際持續(xù)領(lǐng)先的計(jì)算能力。并將以國(guó)產(chǎn)自主可控的E級(jí)超算為支撐,構(gòu)建全球海洋領(lǐng)域最強(qiáng)大腦——“深藍(lán)大腦”。根據(jù)設(shè)想,未來(lái)如果E級(jí)機(jī)落戶山東,青島負(fù)責(zé)算海洋數(shù)據(jù)、濟(jì)南負(fù)責(zé)算大氣,兩個(gè)超算中心每2-3秒交換一次數(shù)據(jù),這樣可以達(dá)到計(jì)算的同步。

去年11月,海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室還與北京大學(xué)、清華大學(xué)、山東大學(xué)、國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心、浪潮集團(tuán)等五家單位共同組建了“智能超算與大數(shù)據(jù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”,共同構(gòu)建國(guó)際一流的海洋智能超算與大數(shù)據(jù)中心。E超算也將精準(zhǔn)服務(wù)中國(guó)的海洋科研重大需求,推動(dòng)建設(shè)國(guó)際一流、超高精度全球海洋系統(tǒng)模擬器。

魏志強(qiáng)建議,依托海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等國(guó)家級(jí)平臺(tái),以全球最快E級(jí)超算建設(shè)為契機(jī),我省應(yīng)該進(jìn)一步加快超算中心建設(shè),構(gòu)建國(guó)際一流的山東“最強(qiáng)大腦”,搶占人工智能與大數(shù)據(jù)創(chuàng)新高地,服務(wù)于新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換。

將建百萬(wàn)人基因庫(kù)

數(shù)據(jù)可指導(dǎo)預(yù)防疾病

濟(jì)南超算中心落地將近7年,如今超算中心迎來(lái)了新的機(jī)遇,我國(guó)下一代神威E級(jí)原型機(jī)日前在山東濟(jì)南開(kāi)建,計(jì)劃2018年6月竣工投用。接下來(lái),濟(jì)南和青島兩個(gè)超算中心還將申請(qǐng)國(guó)家E級(jí)計(jì)算機(jī)項(xiàng)目落地,預(yù)計(jì)該項(xiàng)目投資超過(guò)30億元。

那么,在濟(jì)南近7年時(shí)間的超算中心,到底算了什么?

國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心副主任潘景山告訴記者,超算中心能算天算地算人。“老百姓總感覺(jué)超級(jí)計(jì)算機(jī)非常神秘,實(shí)際上我們之所以稱之為超級(jí)計(jì)算機(jī),只不過(guò)它的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、網(wǎng)速比一般計(jì)算機(jī)要快上千萬(wàn)甚至上億倍。雖然我們聽(tīng)起來(lái)很神秘,但其實(shí)使用過(guò)程和使用單臺(tái)電腦是一樣的。”潘景山說(shuō)。

大數(shù)據(jù)時(shí)代,普遍的一種說(shuō)法是:未來(lái)給你治病的可能不是醫(yī)生,而是生命科學(xué)創(chuàng)業(yè)公司。潘景山所說(shuō)的算人,也恰恰如此。“中醫(yī)有一個(gè)觀點(diǎn)叫‘治未病’,就是治未發(fā)生之病,在你未生病時(shí)治療是最有效的。以前精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)是有困難的,現(xiàn)在我們可以通過(guò)收集個(gè)人的基因信息,用數(shù)據(jù)組成這個(gè)人的基因圖譜,通過(guò)計(jì)算機(jī)分析基因組學(xué)數(shù)據(jù),與發(fā)現(xiàn)的疾病作比對(duì),未來(lái)這個(gè)人得某種疾病的概率是多大,如果概率較大,那么需要繼續(xù)分析致病誘因是什么。大數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)果,就是人們應(yīng)該注意的地方。根據(jù)基因預(yù)測(cè)的結(jié)果,人們可以提前對(duì)此進(jìn)行預(yù)防。”

除了遺傳病,在傳染病預(yù)防上,超級(jí)計(jì)算和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用也發(fā)揮著重要意義。

未來(lái)5年,超算中心還將聯(lián)合政府、企業(yè)等發(fā)起一個(gè)百萬(wàn)人基因測(cè)序計(jì)劃。當(dāng)百萬(wàn)人基因庫(kù)建立起來(lái)后,就形成了一個(gè)針對(duì)山東人基因特點(diǎn)的生命銀行,通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)一些地方疾病,掌握山東人的基因數(shù)據(jù),重大疾病的數(shù)據(jù),未來(lái)會(huì)給山東出一系列重大成果。

既能還原宇宙演化

也能計(jì)算礦產(chǎn)資源分布

算天確實(shí)很大,從大的說(shuō),超級(jí)計(jì)算機(jī)可以算宇宙演化過(guò)程、天體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程等；從小的方面說(shuō),包括我們的航空、航天、衛(wèi)星、遙感等都離不開(kāi)超級(jí)計(jì)算機(jī)。而與老百姓最貼近的就是天氣了。天氣系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),因此只有通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力,才能更加準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)幾天的天氣情況。

現(xiàn)在已經(jīng)有專家可以從宇宙大爆炸之前的階段,一直模擬到地球現(xiàn)在的樣子,銀河系現(xiàn)在的模樣等。“用半小時(shí)的時(shí)間,可以還原出約137億年前宇宙大爆炸到現(xiàn)在的場(chǎng)景。”

算地不如算天那么神秘,但是卻與人類的生存息息相關(guān)。潘景山說(shuō),比如礦產(chǎn)資源、海洋資源等都可以通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)模擬演化,推斷出哪個(gè)地方有礦產(chǎn)資源、哪里有豐富的漁業(yè)資源等等,用超級(jí)計(jì)算機(jī)可以計(jì)算出地下礦產(chǎn)的深度和位置。

“小時(shí)候,我們經(jīng)常在農(nóng)村田地里看到,探測(cè)油的施工隊(duì)滿地鉆孔勘探。一般是幾公里打一個(gè)眼,成本很高,但是效率很低。而通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī),只要在少數(shù)幾個(gè)地方打洞后,通過(guò)地震波用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬出該處地層的情況,進(jìn)而就能計(jì)算出來(lái)礦產(chǎn)資源的分布。”

現(xiàn)在國(guó)家提出的透明海洋、智慧海洋項(xiàng)目則可以以計(jì)算為手段、以數(shù)據(jù)處理為目的、以可視化為最終結(jié)果,使得整個(gè)海洋向人類完全打開(kāi)。這通過(guò)做實(shí)驗(yàn)是沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的,必須通過(guò)零零散散的局部觀察,淺標(biāo)水下機(jī)器人水下探測(cè)、無(wú)人機(jī)探測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。

潘景山表示,目前國(guó)家級(jí)超算中心也有六七個(gè),我省應(yīng)進(jìn)一步加快超算中心建設(shè),抓緊吸引人才,才能迎來(lái)二次騰飛。

（齊魯晚報(bào)·齊魯壹點(diǎn)記者任磊磊）

[責(zé)任編輯：楊凡、賈曉宇]

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