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人工智能应成为超算发展的新动能

  8月25日,智能超算高端研讨会现场。

  陈国良

  郑纬民

  钱德沛

  张云泉

  卢宇彤

  李肯立

  近年来,随着人工智能、大数据、云计算技术蓬勃发展,超级计算(又称高性能计算,简称“超算”)的运用范围不断拓展。被誉为“国之重器”的超算给我们的经济社会带来怎样的变化?又将如何影响人工智能发展的未来?8月25日,智博会分论坛“智能超算高端论坛”在重庆温德姆酒店举行。来自超算领域的资深专家、企业代表汇聚一堂,就超算的发展历程、创新思路和未来发展趋势以及面临的挑战等话题展开深入交流。

  重庆市人大常委会副主任杜黎明、重庆市副市长屈谦出席论坛。

  超算是国家综合国力的体现

  作为具有前瞻性的研究领域,超算是全球科技大国必争的制高点之一。为什么各国如此青睐超算?中国科学院院士、深圳大学计算机与软件学院院长陈国良介绍,计算机科学已和传统的理论科学、实验科学并列成为第三门科学,它们相辅相成,推动着人类科技发展和社会文明进步。21世纪科学上最重要和经济上最有前途的研究前沿,可能通过熟练地掌握先进的计算技术和运用计算机科学而得到解决。超算是一个国家综合国力的体现,是支撑国家实力持续发展的关键技术之一,在国防安全、高科技发展和国民经济建设中占有重要的战略地位。

  国家超级计算无锡中心副主任付昊桓表示,超算不仅可以持续推进我国基础研究方面的进展,还是帮助我国研发“国之重器”的重要平台。在我国,很多重要设备,包括天宫一号、蛟龙号、大飞机、高铁等,它们研制中的重要一环,就是进行力学、材料方面的模拟运行,这些工作都可以通过超算实现。

  国家超级计算济南中心主任张云泉认为,现在超算进入了新时代,普及渗透到了国民经济的各个方面,人工智能、大数据都和超算有千丝万缕的关系,这就是各省尤其是经济发达的省份建设超算中心的原因。

  超算与百姓生活息息相关

  在不少人眼中,超算非常“高大上”。对此,不少专家表示,其实超算已被运用到多个领域,与百姓生活息息相关。

  国家超级计算广州中心主任卢宇彤表示,过去40年,超算帮助人们解决了从宇宙天体到蛋白质分子的一些非常复杂的模拟问题。超算已促使人们更加注重科学研究的深度,向微观深入,向宏观拓展。在我国,超算已被运用于气候环境、智慧城市、天文物理、金融分析、新型能源、智能交通、石油勘探、生命科学、精准医疗等领域。从某种意义上说,超算帮助人们提升了各方面的能力。

  “经济与社会的发展需要超算。”中山大学数据科学与计算机学院院长钱德沛认为,超算可以解决能源、环境等重大挑战性问题,提升传统产业竞争力,通过助推精准医疗等领域发展,提升人民生活水平,并促进新材料、高能物理等重大科学发现。

  “超算普及是阿里云发展的方向。”阿里云高性能计算资深专家何万青以阿里云原生高性能计算为例,展示了超算的运用潜力,“把高性能计算能力做到云端,虚拟化、去硬件化,降低超算使用门槛,才能让人随时随地随需取用,像用水和电一样方便。”

  人工智能与超算融合有挑战也有机遇

  如今,人工智能与超算融合已成行业共识。大数据、人工智能应该如何与超算融合,为超算领域发展注入发展新动能?

  “大数据和超算的结合改变了人工智能研究和应用的模式。今后,要让大数据和人工智能更深刻地影响超级计算机体系结构和实现技术。”钱德沛呼吁,应该进一步助推超算、大数据、人工智能协调发展,学术界和工商界应共同努力打破技术瓶颈,并在智能健康医疗、无人系统等需要三者综合支撑的典型领域率先突破。

  美国佛罗里达大学教授李涛认为,人工智能时代催生了新的计算需求,海量的数据分析和通信挑战着传统的超算系统架构和设计。新兴的人工智能应用给传统超算处理架构和系统带来日新月异的挑战,人工智能时代信息处理需求也给智能超算平台体系架构的设计带来新的创新和变革机遇。

  浪潮集团人工智能与高性能计算总经理刘军认为,人工智能与超算融合,为超算提供了新的研究方法,但两者之间的融合仍然面临计算架构融合、应用融合优化以及复合人才培养三大挑战,发展人工智能留给各方的创新空间非常大。

  专家面对面

  中国科学院院士、深圳大学计算机与软件学院院长陈国良:

  加强软件开发 增强自主创新能力

  中国科学院院士、深圳大学计算机与软件学院院长陈国良在“智能超算高端论坛”上呼吁,虽然超级计算发展如火如荼,但我国发展超级计算还应进一步加大软件开发。

  陈国良说,在我国,高性能计算(即超级计算)已运用于气候、生物、天体物理学、数学、能源及材料等多种领域。随着大数据、云计算技术不断发展,高性能计算的运营模式也发生了改变。云计算将计算和数据资源整合后,向用户提供计算资源租用、按量付费和不需前期投入等好处,大数据也使高性能计算从追求提升计算速度变成着重提高系统的吞吐量。

  他提醒,虽然超级计算发展较为迅速,但仍面临存储器访问能力与处理部件计算能力不平衡、软件的研发周期大于硬件的研发周期等矛盾。

  陈国良建议,增强自主创新能力,大力加强可高效运行的应用软件编制,进一步提高我国高性能计算机系统及其相关技术的设计研制水平。与此同时,还要优化资源配置,加强高性能计算机新型交叉人才的培养,制定科学的发展规划。

  清华大学计算机系教授、中国计算机学会前理事长郑纬民:

  人工智能发展正当时

  清华大学计算机系教授、中国计算机学会前理事长郑纬民称,人工智能已有60年历史,只是现在才被大多数人熟知。

  郑纬民称,人工智能的发展经历了几个阶段,中间有高潮,也有低潮,一度还不被人们认可。最近两年人工智能发展之所以非常热门,有三个原因:一是计算机的计算能力提高了,计算速度提高了;二是计算的数据量大大增多;三是有了很好的算法。这三个原因的背后,离不开超算能力的提升。

  “比如可以和人下围棋的阿尔法狗,为什么前几年没有这样的人工智能,而现在有了呢?因为前几年的计算机不够快。你想,它在下围棋时,每落一个子,都要思考下一步,甚至后十步应该怎么走,其计算、推理的能力很强,如果计算机的速度不够快是根本不可能实现的。”郑纬民表示。

  在郑纬民看来,超算领域的发展是人工智能发展的一个基础。人工智能跟超算结合,将有广阔的发展前景。

  如何推动超算与人工智能融合?郑纬民认为,当前最重要的是解决应用问题。推动应用落地,让超算与人工智能深度融合,这是推动我国智能超算及其相关产业繁荣和创新发展的方向。

  中山大学数据科学与计算机学院院长钱德沛:

  相互促进是智能超算的发展未来

  在中山大学数据科学与计算机学院院长钱德沛看来,数字经济本身要以计算为基础,这对高性能计算提出了更高要求。

  钱德沛表示,一直以来,在提升生产力方面,超算都发挥了重要作用。近年来,人工智能、大数据兴起,超算如何与这些热点结合,并转化成生产力,是当前应该重点研究的领域。

  “我们现在看到的所有东西,在数字经济时代都应该从原有的形态转化为数字的形态。”钱德沛说,要充分利用这些数据来指导生产、生活,引导社会的发展,计算能力是基础。

  比如大数据、人工智能,超算为它们的发展提供了最基本的计算能力、数据分析能力、推理训练能力。但要把超算转化为生产力,关键是它所支撑的这些领域怎么变成生产力。

  钱德沛认为,现在亟需解决的是,超算的发展能不能适应人工智能、大数据的发展需求,以及大数据、人工智能的发展能不能反过来促进超算。超算和人工智能、大数据要融合发展,就必须相互促进,这是智能超算发展的未来。

  国家超级计算济南中心主任张云泉:

  希望重庆超算中心尽快建成

  “听说重庆要建高性能超算中心,我觉得重庆既有这个能力,也有这个需要。”国家超级计算济南中心主任张云泉表示。

  张云泉说,过去,超级计算机主要做科学计算。随着大数据、人工智能的发展,超算已经进入一个主流市场,和大众关系越来越密切,“这是一个万亿级的大市场。”

  他认为,重庆是西部工业重镇,有较雄厚的产业基础,但目前重庆及整个西部地区都没有一个国家级的超算中心。如果重庆能率先成立超算中心,对于推动智能化产业发展会大有裨益。

  他介绍,目前国家级的超算中心主要集中在经济发达的沿海一带。重庆经济发展态势好,又在实施以大数据智能化为引领的创新驱动发展战略行动计划,的确需要这个超算中心来支撑数字经济的发展。他认为未来重庆在超算市场一定会有大作为。所以,他希望重庆超算中心能够尽快建成,并升格成国家级超算中心。

  张云泉建议,重庆在建设超算中心时,除了硬件设施建设,还应注重相关方面的人才培养。

  国家超级计算广州中心主任卢宇彤:

  超算将大大缩短基因组测序时间

  说到超级计算,很多人感觉是专业科研人员才会接触到的话题,离我们的生活很远。对此,国家超级计算广州中心主任卢宇彤认为,超算涉及老百姓生活的方方面面。

  “超算不仅可用于天气预报,在对PM2.5等人类生存环境监测方面也显示了其强大能力。”卢宇彤说,比如,温室效应是全球极具社会关注度的问题之一,也是当下全球共同面临的重大挑战。如何解决这一难题?怎样才能知道北极冰川融化会使全球海平面上升多少?“这一切都可以用计算机来计算、模拟,进而得出准确数据。”

  卢宇彤透露,除了气候和环境监测,超算在生物医学领域也发挥了重要作用。人工智能医生、辅助医疗、精准医疗等都离不开超算的支撑。

  卢宇彤说,比如某个癌症病人在进行靶向治疗时,需要得到基因的测序和精准的分析数据,才能够选择合适的药物进行治疗。以前的病人若要做这样一套全系列基因组测序,需要10天至1个月的时间,但现在利用超算仅需10个小时,如果只是靶向一个点,只需要30分钟,今后还会更快。

  国家超级计算长沙中心主任李肯立:

  超算中心可推动数字产业集聚

  国家超级计算长沙中心主任李肯立说,国家超级计算长沙中心于2014年11月正式运行。2015年,长沙超算中心的任务量只有60%。近两年,随着人工智能的蓬勃兴起,该中心的任务量逐渐增长,目前达到了85%以上。其中,一半的客户来自于人工智能和大数据领域。

  李肯立称,他们正在和长沙湘江新区合作,由长沙超算中心为湘江新区的人工智能产业做一个数据中心。

  为什么要建这样的数据中心?李肯立认为,大数据和人工智能产业对超算的需求非常强劲。很多企业,尤其是中小企业,不可能自己花钱去买一台超级计算机,也不可能自己去建一个大的数据中心,如果让自己的员工在普通计算机上计算,可能要花几个月时间,但如果在超算中心,可能一天或者几个小时就能解决。所以,一个超算中心不仅能为现有企业解决运算难题,还能因此集聚更多大数据、人工智能企业,推动当地数字产业发展,培养经济增长新动能。

  “万物互联时代即将到来,超算的应用领域也越来越广,涉及到产业和社会发展的方方面面。”李肯立称。

  (本版稿件由记者廖雪梅、曾立,实习生蒲枫涵采写,记者罗斌摄) 

编辑: 王龙博
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