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算天、算地、算人……算命?——科學(xué)家告訴你超級計(jì)算機(jī)有啥用
新華社南京6月20日電(記者蔣芳、蔡玉高)全球超算,唯快不破。但追逐超算的意義不僅僅是贏得速度之爭,更重要的是要以超算“致用”,獲得更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
超算領(lǐng)域世界頂級的“戈登貝爾獎”(GONDON BELL PRIZE)設(shè)立30年以來,中國團(tuán)隊(duì)從未入圍。此次,基于“神威·太湖之光”系統(tǒng)研發(fā)的三個(gè)課題入圍該獎項(xiàng),占入圍總數(shù)一半。
超級計(jì)算機(jī)是科學(xué)家用來解決人類重要問題的工具。有效使用超級計(jì)算機(jī),可在更短時(shí)間內(nèi)完成重大研究。算天、算地、算人……嗯,你沒有看錯(cuò),科學(xué)家說,超級計(jì)算機(jī)還能算命。
(小標(biāo)題)算天:風(fēng)中哪朵雨做的云?
氣象臺的天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)度一直在提升,這背后其實(shí)都是超級計(jì)算機(jī)的功勞。
北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院王蘭寧教授,是中科院軟件所與清華大學(xué)、北師大合作的“全球大氣非靜力云分辨模擬”團(tuán)隊(duì)成員之一。他從上世紀(jì)90年代從事氣象預(yù)報(bào)員,到后來轉(zhuǎn)型成為大氣分析專家,預(yù)報(bào)天氣的準(zhǔn)頭不斷提升。
“下不下雨關(guān)鍵看云層運(yùn)動,在沒有超算之前,觀測云層的精度是按照經(jīng)緯度。有了超算之后,就可對云層運(yùn)動進(jìn)行精確模擬與觀測?!蓖跆m寧說。
為了提高觀測進(jìn)度,他十幾年來追逐著超算發(fā)展的腳步?! ?2011年,他在天津的“天河一號”上實(shí)現(xiàn)了觀測精度10萬公里的目標(biāo);隨后,他又在“神威藍(lán)光”實(shí)現(xiàn)了1萬公里精度;今年,他在“神威·太湖之光”上實(shí)現(xiàn)了9公里精度。如今,他又在向著3公里精度努力。
“如果能夠盯著每一朵云,天氣預(yù)報(bào)就將萬無一失?!蓖跆m寧說,當(dāng)然,這還需要更強(qiáng)的超算能力支撐。
(小標(biāo)題)算地:既能找飛機(jī),也能抓偷排
尋找MH370,是世界科技角力的戰(zhàn)場。大量的衛(wèi)星雷達(dá)集中對準(zhǔn)南印度洋,當(dāng)這些高科技眼睛采集到信息后,一個(gè)必經(jīng)的環(huán)節(jié)是數(shù)據(jù)處理,擔(dān)當(dāng)這一環(huán)節(jié)的角色即是超級計(jì)算機(jī)?!爸灰凶銐蚓_的相關(guān)數(shù)據(jù),超算就能找到失事飛機(jī)?!鼻迦A大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)研究中心副教授黃小猛說。
除了找飛機(jī),還有更多接地氣的事情倚仗超級計(jì)算機(jī)來解決。
建一棟樓對周邊的環(huán)境到底有什么影響?如何建設(shè)風(fēng)道便于污染物擴(kuò)散?中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院正在國家超算無錫中心進(jìn)行的一項(xiàng)課題,就是深圳市污染物擴(kuò)散的模擬。通過超算模擬,可以根據(jù)目前污染物的情況,計(jì)算出未來一段時(shí)間的大氣污染物濃度和分布,進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)。從預(yù)報(bào)結(jié)果還可以計(jì)算出哪些污染源“貢獻(xiàn)”最大,了解污染的來龍去脈,為污染防控提供決策指導(dǎo)。
“現(xiàn)在已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)倒推排查究竟是哪個(gè)排放點(diǎn)導(dǎo)致了某次大氣污染,未來將能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)小區(qū)、每個(gè)居民點(diǎn)空氣質(zhì)量的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)?!敝锌圃荷钲谙冗M(jìn)技術(shù)研究院副研究員陳榮亮說。
(小標(biāo)題)算人:醫(yī)療應(yīng)用前景廣
模擬血流、模擬心臟、模擬人體任何一個(gè)部分,有了超級計(jì)算機(jī),這些都不再是夢想。
近期,美國科學(xué)家利用世界前十的超級計(jì)算機(jī),選取一名真人掃描其血管系統(tǒng),通過3D建模技術(shù)建立動脈系統(tǒng)模型,成功地再現(xiàn)了整個(gè)人體的動脈系統(tǒng)。任何直徑或?qū)挾仍冢焙撩滓陨系膭用}血管都會出現(xiàn)在模型中,而且模型的分辨率達(dá)到了9微米。
只要運(yùn)算核夠多、速度夠快,醫(yī)療工作者的診斷和治療水平將大大提升,而科學(xué)的治療手段更容易讓患者接受。
陳榮亮近日也在利用“神威·太湖之光”對人體血流進(jìn)行模擬與分析,例如可以及時(shí)有效地判定一個(gè)病人是否會發(fā)生腦梗塞的風(fēng)險(xiǎn)。
“過去,對一個(gè)可能發(fā)生腦梗塞病人,醫(yī)院難以判斷是否要進(jìn)行支架手術(shù),一般都會通過從大腿動脈處放進(jìn)測壓導(dǎo)絲進(jìn)行測量,這種方式既危險(xiǎn)又痛苦。如今,經(jīng)過模擬計(jì)算,只要血流儲備分?jǐn)?shù)如果小于0.8,就要做手術(shù)?!标悩s亮說。
科學(xué)解決醫(yī)患關(guān)系,從超級計(jì)算機(jī)開始。
(小標(biāo)題)算命?算你和他人有什么不同
你對自己了解多少?好奇自己究竟是什么樣的人?翻到星座運(yùn)程時(shí),半信半疑,但還是會瞄瞄和自己相關(guān)的那一頁?人類最好奇的永遠(yuǎn)是自己本身。
超級計(jì)算機(jī),在我們認(rèn)識自己方面也能派上用場。
該功能的正式名稱叫“個(gè)性特征服務(wù)”。美國的IBM超級計(jì)算機(jī)“沃森”近期宣布,通過對每個(gè)人2300條最新社交網(wǎng)絡(luò)推文的解讀,應(yīng)用語言學(xué)分析方法歸納總結(jié)你的社交特性,然后將你與其他幾十萬甚至數(shù)百萬用戶進(jìn)行比較,從而勾勒出你與眾不同的個(gè)性。
“沃森”的分析程序如果由“神威·太湖之光”來做,是不是會更加準(zhǔn)確?
“理論上是可以實(shí)現(xiàn)的,畢竟我國的超算已經(jīng)達(dá)到了足夠的分析能力?!遍L期從事超算應(yīng)用的中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心研究人員周純葆說。只要科學(xué)家們的“腦洞”夠大夠好玩,設(shè)計(jì)禮服、設(shè)計(jì)創(chuàng)意食譜、設(shè)計(jì)任何你想得到或者想不到的玩意,超級計(jì)算機(jī)都有機(jī)會搶生意。(完)
編輯:楊嵐
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