目前,国外建造的超级计算机多数都被直接用于实际中,而我国的超级计算机应用和国外相比仍有不小的差距。尽管我国的超级计算机在500强的榜单中获得了斐然的成绩,但这并不能代表我国超级计算机的应用水平。接下来我们分析下超级计算机行业政策及环境。
从建设超级计算机的角度来讲,中国和日本、美国以及欧洲的水平其实不相上下,但在建设思路上,中国却与其他国家截然不同。欧美国家一般是先考察超级计算机在各领域的需求,根据实际应用开始有针对性的研发和制造;而我国则将重点放在提升超级计算机的各项计算能力上,然后再考虑实际应用。
资源不足和资源利用不充分的现象同时存在,资源的单位拥有和资源的共享使用之间矛盾突出,严重制约了中国国家网络服务环境的可持续发展。我国超级计算机使用的领域还比较窄,许多领域的应用软件是从美国购买的,这大大限制了我国超级计算机的发展。
其实,气象数值预报一直是高性能计算机的重要应用领域之一,无论是短期天气预报还是长期气候预测,都离不开强大的超级计算机的支持。借助超级计算机预测气候变化,可以减轻极端天气给人类带来的伤害。当前世界,极端气象事件的影响日趋严重,超级计算机将提供有关发生可能性低、但破坏性大的气象事件的预警,对气候变化做出重要研究。同样,对天气情况的准确预报也需要具备迅速完成大量运算的能力。我国自行设计生产的银河Ⅱ型大型机就曾经被使用于天气预报领域。在2008年北京奥运会中,北京气象局也采用了超级计算机来为北京及周边地区提供精确到小时的天气预报。
为便于污染物扩散,运用超级计算机测算建筑风道选址,更是让空气污染预报精确到每个小区。中科院深圳先进技术研究院正在国家超算无锡中心进行的一项课题,就是深圳市污染物扩散的模拟。“现在已经可以实现倒推排查,究竟是哪个排放点导致了某次大气污染,未来将能够实现每个小区、每个居民点空气质量的准确预报。”陈荣亮说。
而在身体器官检测等方面,未来要不要做手术也是电脑说了算。据悉,欧洲和日本等国的科研人员还开始将超级计算机应用到医疗领域,通过超级计算机来模拟血流、心脏,甚至任何人体器官的工作。英国医学杂志《柳叶刀》认为,目前医疗研究已经进入分子层面,通过超级计算机的大量运算,可以有效地模拟人体器官对各类药物的反应,这样做能够大大缩短新药物的研发时间,让各类新药物尽快为患者服务;更为重要的是,这样大大节省了新药物的前期研发成本,可以使制药公司以较为低廉的价格为患者提供更有效的药物。
事实上, 超算技术早已融入人类生活的方方面面。以美国为例,高性能计算应用大致可分为几类:一类是与国家安全密切相关的使命性应用,如美国能源部各国家实验室所从事的核武器设计、试验、改进和安全储存的研究,需要超级计算机进行全物理、全系统、真三维的数值模拟;一类是解决能源、环境、健康等方面重大挑战性问题的应用,例如聚变能源、全球气候变化、新材料设计、新药创制等;还有一类是以计算促进基础科学研究和重大科学发现,例如在宇宙起源、脑功能、基因和蛋白质组学、计算物理、计算化学、计算材料等方面的应用。
863重点专项专家组组长钱德沛教授认为,超级计算机的发展根本动力来自于需求,超级计算机的目的应该是造福人类。在这一基本认知下,中国发展超算应该从需求出发,解决最迫切的应用问题。“不用过于在乎超算的全球排名,我们要有争第一的意识,但是不要太在意,还是要从应用出发。”他进一步强调。
对于应用落后的问题,钱德沛指出,这主要有三个原因:第一、中国开展超算业务的时间还很短;第二,高性能计算人才缺乏;第三,中国软件发展体制存在问题,由于盗版等因素没人愿意进行大型应用开发。
2013年,美国将“世界最快超级计算机”的头衔输给中国,国产超级计算机“神威太湖一号(Sunway TaihuLight)”的运算速度比美国最强大的Titan系统快4倍。为了重夺优势,美国能源部正致力于研发运算速度超过Titan 50倍的新一代超级计算机,为此其正向多家科技巨头求助。
近年来,基于人工智能的高性能计算应用呈拓展趋势,大数据、金融计算、社会计算等都成为高性能计划的新领域。IBM以沃森为核心提出了“认知计算”的概念,即由计算机模仿人脑的工作机制,对信息进行感知和分析处理的一种计算技术。未来,随着开放生态体系的建立,认知计算将有望成为继电子商务、智慧地球之后,被全球所接纳和推进的又一概念和方向,并引发各大企业和各国家、地区的跟随。关于超级计算机行业政策及环境的详细内容到这儿已经介绍完了,如果需要了解更多关于计算机行业的报告请关注2017-2022年中国计算机应用设备行业发展前景分析及发展策略研究报告。