每1秒鐘,識(shí)別火車上2800多個(gè)零部件,并能判斷出是否有裂縫等故障;
每12分鐘,準(zhǔn)確預(yù)報(bào)每平方公里內(nèi)6小時(shí)的天氣情況,哪怕只隔著一座橋,也能算出“東邊日出西邊雨”;
每3個(gè)小時(shí),完成500人規(guī)模的全基因組信息關(guān)聯(lián)性分析,而以前用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需要耗費(fèi)1年時(shí)間;
每6天,利用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬仿真研制一架大飛機(jī),而做全機(jī)風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)去需耗費(fèi)兩年時(shí)間……
在“銀河”“天河”超算之鄉(xiāng)湖南長(zhǎng)沙,超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的“速度”“精度”和“深度”,幾乎每隔一段時(shí)間,就會(huì)刷新紀(jì)錄。
伴隨著信息技術(shù)的快速演進(jìn)及廣泛應(yīng)用,“計(jì)算力就是生產(chǎn)力”早已成為全球發(fā)展共識(shí)。作為計(jì)算力的載體,計(jì)算機(jī)“無(wú)所不在、無(wú)時(shí)不在、無(wú)所不及”,逐步成為新型基礎(chǔ)設(shè)施,為全球科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)大推動(dòng)力。
引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展潮流
計(jì)算力成為生產(chǎn)力的強(qiáng)大引擎
金秋九月,湘江之濱。外形酷似芙蓉花的長(zhǎng)沙梅溪湖國(guó)際文化藝術(shù)中心,迎來(lái)了一場(chǎng)備受海內(nèi)外矚目的國(guó)際性前沿性科技盛會(huì)——2019世界計(jì)算機(jī)大會(huì)。這是我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域規(guī)格最高、規(guī)模最大的專業(yè)性盛會(huì)。業(yè)內(nèi)知名院士、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,華為、騰訊、中國(guó)電子、惠普、戴爾等全球計(jì)算機(jī)行業(yè)龍頭企業(yè)代表,圍繞計(jì)算機(jī)生態(tài)、計(jì)算機(jī)未來(lái)、網(wǎng)絡(luò)安全、人機(jī)連接、AI算法、新型計(jì)算等領(lǐng)域展開深度研討,為未來(lái)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入更多智慧。
云計(jì)算工程師陳明杰戴上了一款黑色半框眼鏡。他看了看面前的人,肯定地說(shuō):“這人不在我們庫(kù)中?!逼聊簧戏?,同時(shí)顯示出對(duì)方身份信息“不在庫(kù)”。
這有點(diǎn)像科幻片里的場(chǎng)景。在2019世界計(jì)算機(jī)大會(huì)上,這副5G AR眼鏡描繪出這類場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)可能。陳明杰告訴記者,它利用5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低時(shí)延、廣連接的功能,可幫助警察在公共場(chǎng)合進(jìn)行人員身份信息識(shí)別。
戴上眼鏡鎖定目標(biāo)或許尚未普及,但計(jì)算機(jī)科技追逃,已成為現(xiàn)實(shí)。這樣的故事,參加本次大會(huì)的科技企業(yè)“智慧眼”,可以講出一長(zhǎng)串。
主打計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的“智慧眼”,利用其人臉識(shí)別技術(shù),與公安、海關(guān)等部門展開了合作。比如,在人潮涌動(dòng)的地鐵口,用攝像頭精準(zhǔn)捕捉到身份信息庫(kù)中存有的特定人群信息,迅速通過(guò)后臺(tái)分析后,在地圖上自動(dòng)勾勒出同一人在多個(gè)攝像頭記錄下的運(yùn)動(dòng)軌跡。
不僅有協(xié)助辦案的英勇,還有語(yǔ)言溝通的智慧。在2019世界計(jì)算機(jī)大會(huì)主論壇上,科大訊飛高級(jí)副總裁胡國(guó)平展示了一個(gè)對(duì)比數(shù)據(jù):以大學(xué)英語(yǔ)六級(jí)考試的翻譯考題為測(cè)試樣本,他們抽取了57萬(wàn)考生,滿分15分的情況下,人工智能翻譯機(jī)器的得分約是12.8分,而考生的平均水平是6.5分。
胡國(guó)平展望,未來(lái)十年,一個(gè)真正達(dá)到人類聽覺(jué)能力的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)有望實(shí)現(xiàn),而通過(guò)人工智能技術(shù)的持續(xù)迭代發(fā)展,口語(yǔ)翻譯、甚至同聲傳譯也將成為可能。
語(yǔ)言的鴻溝正在逐步彌合,而空間的距離,卻瞬間實(shí)現(xiàn)了咫尺天涯的跨越。長(zhǎng)沙市雅禮中學(xué)的高二學(xué)生坐在2019世界計(jì)算機(jī)大會(huì)展廳內(nèi),英語(yǔ)老師周坤在他們“面前”跳了一段舞。如果站遠(yuǎn)一些,人們很難發(fā)現(xiàn),正與學(xué)生們即時(shí)交流、而后又手舞足蹈的英語(yǔ)老師,是一個(gè)全息投影人像。
此時(shí)的周坤身在大約900公里外的福建福州,依賴“5G+全息投影”技術(shù)的銜接,他給雅禮中學(xué)的學(xué)生上了一堂英語(yǔ)課?!坝幸环N穿越時(shí)空的感覺(jué)?!敝芾ふf(shuō),全新的體驗(yàn),讓他感受到了科技的魅力。
幾枚指甲蓋大小的芯片,成為成果展上的焦點(diǎn)之一。湖南國(guó)科微電子股份有限公司帶來(lái)了自主研發(fā)的高性能固態(tài)存儲(chǔ)主控芯片GK2301,實(shí)現(xiàn)“中國(guó)芯”的自主安全可控。
2019世界計(jì)算機(jī)大會(huì)期間,56家優(yōu)秀企業(yè)、單位,通過(guò)展板、音視頻、聲光電、虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品設(shè)備體驗(yàn)等,展示了70余項(xiàng)計(jì)算機(jī)及應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)秀創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用成果。
從“銀河”到“天河”
“超強(qiáng)大腦”解決世界級(jí)難題
377年前,由杠桿、齒輪等機(jī)械部件構(gòu)成的第一臺(tái)機(jī)械計(jì)算機(jī)問(wèn)世,最常見的是加法器和機(jī)械計(jì)數(shù)器。73年前,電子計(jì)算機(jī)橫空出世,最初用于計(jì)算彈道。
改革開放之初,我國(guó)由于沒(méi)有高性能的計(jì)算機(jī),勘探的石油礦藏?cái)?shù)據(jù)和資料不得不用飛機(jī)送到國(guó)外去處理,不僅費(fèi)用昂貴,而且受制于人?!爸袊?guó)要搞四個(gè)現(xiàn)代化,不能沒(méi)有巨型機(jī)?!?978年,鄧小平將任務(wù)交給國(guó)防科技大學(xué)。
1983年12月,中國(guó)第一臺(tái)每秒鐘運(yùn)算一億次以上的“銀河”巨型計(jì)算機(jī),由國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所在長(zhǎng)沙研制成功。
每秒一億次、每秒十億次,每秒百億次……從“銀河”的歷史性突破,到“天河”奪得世界超算六連冠,過(guò)去幾十年間,中國(guó)依靠不懈奮斗和創(chuàng)新追求,在全球范圍內(nèi)樹立了“中國(guó)速度”品牌。
工業(yè)和信息化部電子信息司司長(zhǎng)喬躍山介紹,作為全球最大的計(jì)算機(jī)制造基地,中國(guó)供應(yīng)著全球90%以上的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品,中國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界首位,“天河”等超級(jí)計(jì)算機(jī)成為世界超算領(lǐng)域的明珠。2018年微型計(jì)算機(jī)產(chǎn)量3.1億臺(tái),服務(wù)器產(chǎn)量295.2萬(wàn)臺(tái)。聯(lián)想、華為、浪潮等骨干企業(yè)在筆記本電腦、服務(wù)器全球市場(chǎng)的占有率穩(wěn)步提升。
在舉辦世界計(jì)算機(jī)大會(huì)的湖南,自主可控計(jì)算機(jī)、信息安全等新興技術(shù)朝氣蓬勃、動(dòng)能強(qiáng)勁。湖南省統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2018年,湖南電子信息制造業(yè)累計(jì)完成增加值803.48億元,同比增長(zhǎng)21.6%。
“計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)人類最偉大的科技發(fā)明之一,深刻影響了整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,奠定了人類社會(huì)由農(nóng)業(yè)化、工業(yè)化向信息化、智能化邁進(jìn)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)!”喬躍山說(shuō)。
實(shí)力“領(lǐng)跑”世界的中國(guó)高鐵,就是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的成功典范。從馳騁零下40攝氏度極寒區(qū)域的哈牡高鐵,到穿越最高風(fēng)速達(dá)每秒60米“百里風(fēng)區(qū)”的蘭新高鐵,中國(guó)高鐵為什么能在草原、雪原、高原、荒漠和戈壁風(fēng)馳電掣?原因之一,要?dú)w功于計(jì)算機(jī)及其深度應(yīng)用。
中國(guó)通號(hào)集團(tuán)董事長(zhǎng)周志亮表示,依托海量案例“大數(shù)據(jù)”、不斷升級(jí)的硬件和軟件,中國(guó)不僅能解決高鐵在本國(guó)復(fù)雜地質(zhì)、氣候條件和超高運(yùn)行負(fù)荷下的列車控制,還能為世界提供先進(jìn)軌道交通裝備互聯(lián)互通的“中國(guó)方案”。
在前不久有“航天奧林匹克”之稱的國(guó)際空間軌道設(shè)計(jì)大賽上,由國(guó)防科技大學(xué)和西安衛(wèi)星測(cè)控中心14名平均年齡不到29歲的“航天青年軍”組成的聯(lián)隊(duì),面對(duì)大賽提出“地球人從太陽(yáng)系啟程,該怎樣向銀河系大移民”這一“燒腦”命題,就成功運(yùn)用了“天河”超算。
經(jīng)過(guò)28個(gè)日夜的激烈角逐,該聯(lián)隊(duì)以3101分絕對(duì)優(yōu)勢(shì)榮膺冠軍。包括大賽發(fā)起人伊佐教授在內(nèi)的很多國(guó)際知名“航天人”,在分析“聯(lián)隊(duì)”的“銀河攻略”后發(fā)現(xiàn):中國(guó)“航天青年軍”在對(duì)手只能“移民”1000多個(gè)恒星系的時(shí)候,已有“移民”4000多個(gè)恒星系的能力!
隨著應(yīng)用體系的不斷開發(fā)與完善,超級(jí)計(jì)算機(jī)在支撐國(guó)家科技創(chuàng)新、服務(wù)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
“目前,超級(jí)計(jì)算機(jī)已經(jīng)應(yīng)用很多領(lǐng)域,并取得了一系列創(chuàng)新成果?!眹?guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院研究員李瓊說(shuō),“我們正打造‘天河’新一代E級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī),它將具備每秒鐘運(yùn)算百億億次的能力?!?/p>
截至目前,我國(guó)先后在天津、長(zhǎng)沙、廣州、濟(jì)南等地建成6家國(guó)家級(jí)超算中心,為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展提供了新動(dòng)能。當(dāng)前,超算已日漸滲透到了“算天”“算地”“算人”的方方面面,成為解決世界難題的“超強(qiáng)大腦”。
算力算法激發(fā)計(jì)算潛能
“未來(lái)計(jì)算機(jī)”顛覆機(jī)器概念
現(xiàn)代人腦海中的計(jì)算機(jī),早已超越單純計(jì)算的范疇,成為“人腦的無(wú)限延伸”。今天,以E級(jí)計(jì)算、智能計(jì)算、類腦計(jì)算、量子計(jì)算等為代表的新型計(jì)算涌現(xiàn),成為新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵切入點(diǎn)。
國(guó)家超算濟(jì)南中心主任張?jiān)迫葘<覍W(xué)者認(rèn)為,新型計(jì)算將“引爆”數(shù)字經(jīng)濟(jì),成為新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。
新型計(jì)算是指融合計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、控制等技術(shù),構(gòu)建新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的互聯(lián)互通、信息共享和智能應(yīng)用。其技術(shù)發(fā)展方向大致分為兩類:一類是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和架構(gòu)的不斷優(yōu)化升級(jí),如E級(jí)超算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)計(jì)算、深度學(xué)習(xí)、人機(jī)物三元融合計(jì)算等;另一類是對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)和架構(gòu)的顛覆性創(chuàng)新,如超導(dǎo)量子計(jì)算、類腦計(jì)算、光子計(jì)算、新型變革性器件等。
專家認(rèn)為,全社會(huì)信息化、智能化水平不斷提升,人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)應(yīng)用快速發(fā)展,海量的數(shù)據(jù)處理對(duì)計(jì)算能力提出更高要求。新型計(jì)算要以應(yīng)用為導(dǎo)向,突破大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù),特別是加快高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)等研發(fā),提升數(shù)據(jù)分析處理和知識(shí)發(fā)現(xiàn)能力,用計(jì)算力“賦能”數(shù)字經(jīng)濟(jì),助推數(shù)字經(jīng)濟(jì)全面加速發(fā)展。
“在計(jì)算能力快速提升、算法不斷演進(jìn)以及大數(shù)據(jù)迅猛增長(zhǎng)的支撐下,將開啟一個(gè)新的智能時(shí)代?!眴誊S山說(shuō)。
與會(huì)專家表示,當(dāng)前,中國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)發(fā)展迅速,很多領(lǐng)域在技術(shù)研發(fā)或產(chǎn)業(yè)化上,達(dá)到甚至超越了同期國(guó)外水平。
“當(dāng)前,全球信息技術(shù)發(fā)展已從桌面互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代進(jìn)入了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,傳統(tǒng)的桌面系統(tǒng)逐漸萎縮,適應(yīng)移動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景成為大勢(shì)所趨,如何使計(jì)算機(jī)生態(tài)體系更具時(shí)代性成為新時(shí)代的重要課題?!敝袊?guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)董事長(zhǎng)芮曉武說(shuō)。
未來(lái)計(jì)算機(jī)什么樣?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,本屆世界計(jì)算機(jī)大會(huì)上很多受訪者提到了量子計(jì)算機(jī)和生物計(jì)算機(jī)。很多科學(xué)家說(shuō),從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,“未來(lái)計(jì)算機(jī)”將顛覆現(xiàn)有一切“機(jī)器”固有概念,是一個(gè)電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)和電子仿生技術(shù)等相結(jié)合的“高能復(fù)合體”。
“計(jì)算機(jī)正在朝著超高速、超小型、并行處理、智能化的方向發(fā)展。未來(lái)的計(jì)算機(jī)將越來(lái)越智能,其感知能力、自然語(yǔ)言處理能力、思考與判斷能力都將逐步提升。未來(lái)的計(jì)算機(jī)發(fā)展將超乎想象?!敝袊?guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院副院長(zhǎng)劉文強(qiáng)認(rèn)為。(本報(bào)記者 鄒太平)
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