每1秒鐘,識別火車上2800多個零部件,並能判斷出是否有裂縫等故障;
每12分鐘,準確預報每平方公里內6小時的天氣情況,哪怕只隔著一座橋,也能算出“東邊日出西邊雨”;
每3個小時,完成500人規模的全基因組信息關聯性分析,而以前用傳統計算機需要耗費1年時間;
每6天,利用超級計算機模擬仿真研製一架大飛機,而做全機風洞試驗過去需耗費兩年時間……
在“銀河”“天河”超算之鄉湖南長沙,超級計算機應用的“速度”“精度”和“深度”,幾乎每隔一段時間,就會刷新紀錄。
伴隨著信息技術的快速演進及廣泛應用,“計算力就是生產力”早已成為全球發展共識。作為計算力的載體,計算機“無所不在、無時不在、無所不及”,逐步成為新型基礎設施,為全球科技和經濟發展提供強大推動力。
引領未來發展潮流
計算力成為生產力的強大引擎
金秋九月,湘江之濱。外形酷似芙蓉花的長沙梅溪湖國際文化藝術中心,迎來了一場備受海內外矚目的國際性前沿性科技盛會——2019世界計算機大會。這是我國計算機技術領域規格最高、規模最大的專業性盛會。業內知名院士、諾貝爾獎獲得者,華為、騰訊、中國電子、惠普、戴爾等全球計算機行業龍頭企業代表,圍繞計算機生態、計算機未來、網絡安全、人機連接、AI算法、新型計算等領域展開深度研討,為未來計算機產業發展注入更多智慧。
雲計算工程師陳明傑戴上了一款黑色半框眼鏡。他看了看面前的人,肯定地說:“這人不在我們庫中。”屏幕上方,同時顯示出對方身份信息“不在庫”。
這有點像科幻片裡的場景。在2019世界計算機大會上,這副5G AR眼鏡描繪出這類場景的實現可能。陳明傑告訴記者,它利用5G網絡高帶寬、低時延、廣連接的功能,可幫助警察在公共場合進行人員身份信息識別。
戴上眼鏡鎖定目標或許尚未普及,但計算機科技追逃,已成為現實。這樣的故事,參加本次大會的科技企業“智慧眼”,可以講出一長串。
主打計算機視覺技術的“智慧眼”,利用其人臉識別技術,與公安、海關等部門展開了合作。比如,在人潮湧動的地鐵口,用攝像頭精準捕捉到身份信息庫中存有的特定人群信息,迅速通過後臺分析後,在地圖上自動勾勒出同一人在多個攝像頭記錄下的運動軌跡。
不僅有協助辦案的英勇,還有語言溝通的智慧。在2019世界計算機大會主論壇上,科大訊飛高級副總裁胡國平展示了一個對比數據:以大學英語六級考試的翻譯考題為測試樣本,他們抽取了57萬考生,滿分15分的情況下,人工智能翻譯機器的得分約是12.8分,而考生的平均水平是6.5分。
胡國平展望,未來十年,一個真正達到人類聽覺能力的語音識別系統有望實現,而通過人工智能技術的持續迭代發展,口語翻譯、甚至同聲傳譯也將成為可能。
語言的鴻溝正在逐步彌合,而空間的距離,卻瞬間實現了咫尺天涯的跨越。長沙市雅禮中學的高二學生坐在2019世界計算機大會展廳內,英語老師周坤在他們“面前”跳了一段舞。如果站遠一些,人們很難發現,正與學生們即時交流、而後又手舞足蹈的英語老師,是一個全息投影人像。
此時的周坤身在大約900公里外的福建福州,依賴“5G+全息投影”技術的銜接,他給雅禮中學的學生上了一堂英語課。“有一種穿越時空的感覺。”周坤說,全新的體驗,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之一。湖南國科微電子股份有限公司帶來了自主研發的高性能固態存儲主控芯片GK2301,實現“中國芯”的自主安全可控。
2019世界計算機大會期間,56家優秀企業、單位,通過展板、音視頻、聲光電、虛擬現實產品設備體驗等,展示了70餘項計算機及應用領域的優秀創新技術與應用成果。
從“銀河”到“天河”
“超強大腦”解決世界級難題
377年前,由槓桿、齒輪等機械部件構成的第一臺機械計算機問世,最常見的是加法器和機械計數器。73年前,電子計算機橫空出世,最初用於計算彈道。
改革開放之初,我國由於沒有高性能的計算機,勘探的石油礦藏數據和資料不得不用飛機送到國外去處理,不僅費用昂貴,而且受制於人。“中國要搞四個現代化,不能沒有巨型機。”1978年,鄧小平將任務交給國防科技大學。
1983年12月,中國第一臺每秒鐘運算一億次以上的“銀河”巨型計算機,由國防科技大學計算機研究所在長沙研製成功。
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,過去幾十年間,中國依靠不懈奮鬥和創新追求,在全球範圍內樹立了“中國速度”品牌。
工業和信息化部電子信息司司長喬躍山介紹,作為全球最大的計算機制造基地,中國供應著全球90%以上的計算機產品,中國計算機產業規模位居世界首位,“天河”等超級計算機成為世界超算領域的明珠。2018年微型計算機產量3.1億臺,服務器產量295.2萬臺。聯想、華為、浪潮等骨幹企業在筆記本電腦、服務器全球市場的佔有率穩步提升。
在舉辦世界計算機大會的湖南,自主可控計算機、信息安全等新興技術朝氣蓬勃、動能強勁。湖南省統計局數據顯示,2018年,湖南電子信息製造業累計完成增加值803.48億元,同比增長21.6%。
“計算機是20世紀人類最偉大的科技發明之一,深刻影響了整個社會經濟的發展,奠定了人類社會由農業化、工業化向信息化、智能化邁進的堅實基礎!”喬躍山說。
實力“領跑”世界的中國高鐵,就是計算機應用的成功典範。從馳騁零下40攝氏度極寒區域的哈牡高鐵,到穿越最高風速達每秒60米“百里風區”的蘭新高鐵,中國高鐵為什麼能在草原、雪原、高原、荒漠和戈壁風馳電掣?原因之一,要歸功於計算機及其深度應用。
中國通號集團董事長周志亮表示,依託海量案例“大數據”、不斷升級的硬件和軟件,中國不僅能解決高鐵在本國複雜地質、氣候條件和超高運行負荷下的列車控制,還能為世界提供先進軌道交通裝備互聯互通的“中國方案”。
在前不久有“航天奧林匹克”之稱的國際空間軌道設計大賽上,由國防科技大學和西安衛星測控中心14名平均年齡不到29歲的“航天青年軍”組成的聯隊,面對大賽提出“地球人從太陽系啟程,該怎樣向銀河系大移民”這一“燒腦”命題,就成功運用了“天河”超算。
經過28個日夜的激烈角逐,該聯隊以3101分絕對優勢榮膺冠軍。包括大賽發起人伊佐教授在內的很多國際知名“航天人”,在分析“聯隊”的“銀河攻略”後發現:中國“航天青年軍”在對手只能“移民”1000多個恆星系的時候,已有“移民”4000多個恆星系的能力!
隨著應用體系的不斷開發與完善,超級計算機在支撐國家科技創新、服務國家創新驅動和地方產業發展等方面發揮著越來越重要的作用。
“目前,超級計算機已經應用很多領域,並取得了一系列創新成果。”國防科技大學計算機學院研究員李瓊說,“我們正打造‘天河’新一代E級超級計算機,它將具備每秒鐘運算百億億次的能力。”
截至目前,我國先後在天津、長沙、廣州、濟南等地建成6家國家級超算中心,為創新驅動發展提供了新動能。當前,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“超強大腦”。
算力算法激發計算潛能
“未來計算機”顛覆機器概念
現代人腦海中的計算機,早已超越單純計算的範疇,成為“人腦的無限延伸”。今天,以E級計算、智能計算、類腦計算、量子計算等為代表的新型計算湧現,成為新一輪科技革命與產業變革的關鍵切入點。
國家超算濟南中心主任張雲泉等專家學者認為,新型計算將“引爆”數字經濟,成為新經濟發展的關鍵驅動力。
新型計算是指融合計算、存儲、網絡、控制等技術,構建新一代信息基礎設施,實現人、機、物的互聯互通、信息共享和智能應用。其技術發展方向大致分為兩類:一類是對現有技術和架構的不斷優化升級,如E級超算、雲計算、大數據計算、深度學習、人機物三元融合計算等;另一類是對傳統計算技術和架構的顛覆性創新,如超導量子計算、類腦計算、光子計算、新型變革性器件等。
專家認為,全社會信息化、智能化水平不斷提升,人工智能、物聯網等新一代技術應用快速發展,海量的數據處理對計算能力提出更高要求。新型計算要以應用為導向,突破大數據關鍵技術,特別是加快高性能計算、大數據計算系統等研發,提升數據分析處理和知識發現能力,用計算力“賦能”數字經濟,助推數字經濟全面加速發展。
“在計算能力快速提升、算法不斷演進以及大數據迅猛增長的支撐下,將開啟一個新的智能時代。”喬躍山說。
與會專家表示,當前,中國計算機事業發展迅速,很多領域在技術研發或產業化上,達到甚至超越了同期國外水平。
“當前,全球信息技術發展已從桌面互聯網時代進入了移動互聯網時代,傳統的桌面系統逐漸萎縮,適應移動應用場景成為大勢所趨,如何使計算機生態體系更具時代性成為新時代的重要課題。”中國電子信息產業集團董事長芮曉武說。
未來計算機什麼樣?對於這個問題,本屆世界計算機大會上很多受訪者提到了量子計算機和生物計算機。很多科學家說,從發展趨勢來看,“未來計算機”將顛覆現有一切“機器”固有概念,是一個電子技術、光學技術、超導技術和電子仿生技術等相結合的“高能複合體”。
“計算機正在朝著超高速、超小型、並行處理、智能化的方向發展。未來的計算機將越來越智能,其感知能力、自然語言處理能力、思考與判斷能力都將逐步提升。未來的計算機發展將超乎想象。”中國電子信息產業發展研究院副院長劉文強認為。(本報記者 鄒太平)
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