省政協委員、中國海洋大學信息科學與工程學院院長魏志強證實,全球最快的百億億次E級超級計算機有望今年落戶山東,該超算將比目前全球最快的超級計算機無錫神威太湖之光還要快十倍,預計將于2020年研制完成。

據悉,E級超算被全世界公認為“超級計算機界的下一頂皇冠”,每秒可進行百億億次數學運算,是各國競相爭奪的熱點和重點。

百億億次E級超級計算機比目前最快的無錫神威太湖之光計算機還要快十倍。（資料圖）

以國產E級超算為支撐

構建海洋領域“深藍大腦”

依托中國電信和中國教育科研網提供的百G高速專網,青島海洋國家實驗室構建了全球首個超算互聯網體系,把海洋國家實驗室超算中心、國家超算濟南中心和國家超算無錫中心統一互聯形成了超算大科學裝置群,神威太湖之光、神威藍光、浪潮千萬億次超級計算機將共同服務于海洋國家實驗室和國家海洋戰略。

國家超級計算濟南中心副主任潘景山解釋說,這就好比多核手機一樣,手機的CPU單核主頻每增加一級,能耗就增加10倍,所以手機CPU主頻不能無限擴展,否則能量會把手機擊穿。而超算中心也是這個道理,把其他地區的超算中心連起來,相當于是手機的多核CPU一樣,可以協同工作。

現在濟南到青島的網速是10G/秒,2018年年底將建好新的網絡系統,網速將升級到100G/秒。魏志強解釋說,這相當于把100G的數據延遲4-6毫秒后,傳輸到500公里外的濟南。這也為將來的超算中心聯網打下網路基礎。

魏志強說,目前,這也是全球唯一以E級超算為核心的大科學裝置群,可提供全球最快的計算能力,并以重大科學計劃為牽引,保持國際持續領先的計算能力。并將以國產自主可控的E級超算為支撐,構建全球海洋領域最強大腦——“深藍大腦”。根據設想,未來如果E級機落戶山東,青島負責算海洋數據、濟南負責算大氣,兩個超算中心每2-3秒交換一次數據,這樣可以達到計算的同步。

去年11月,海洋國家實驗室還與北京大學、清華大學、山東大學、國家超級計算濟南中心、浪潮集團等五家單位共同組建了“智能超算與大數據聯合實驗室”,共同構建國際一流的海洋智能超算與大數據中心。E超算也將精準服務中國的海洋科研重大需求,推動建設國際一流、超高精度全球海洋系統模擬器。

魏志強建議,依托海洋國家實驗室等國家級平臺,以全球最快E級超算建設為契機,我省應該進一步加快超算中心建設,構建國際一流的山東“最強大腦”,搶占人工智能與大數據創新高地,服務于新舊動能轉換。

將建百萬人基因庫

數據可指導預防疾病

濟南超算中心落地將近7年,如今超算中心迎來了新的機遇,我國下一代神威E級原型機日前在山東濟南開建,計劃2018年6月竣工投用。接下來,濟南和青島兩個超算中心還將申請國家E級計算機項目落地,預計該項目投資超過30億元。

那么,在濟南近7年時間的超算中心,到底算了什么?

國家超級計算濟南中心副主任潘景山告訴記者,超算中心能算天算地算人。“老百姓總感覺超級計算機非常神秘,實際上我們之所以稱之為超級計算機,只不過它的計算能力、存儲能力、網速比一般計算機要快上千萬甚至上億倍。雖然我們聽起來很神秘,但其實使用過程和使用單臺電腦是一樣的。”潘景山說。

大數據時代,普遍的一種說法是:未來給你治病的可能不是醫生,而是生命科學創業公司。潘景山所說的算人,也恰恰如此。“中醫有一個觀點叫‘治未病’,就是治未發生之病,在你未生病時治療是最有效的。以前精準實現是有困難的,現在我們可以通過收集個人的基因信息,用數據組成這個人的基因圖譜,通過計算機分析基因組學數據,與發現的疾病作比對,未來這個人得某種疾病的概率是多大,如果概率較大,那么需要繼續分析致病誘因是什么。大數據分析得出的結果,就是人們應該注意的地方。根據基因預測的結果,人們可以提前對此進行預防。”

除了遺傳病,在傳染病預防上,超級計算和大數據的應用也發揮著重要意義。

未來5年,超算中心還將聯合政府、企業等發起一個百萬人基因測序計劃。當百萬人基因庫建立起來后,就形成了一個針對山東人基因特點的生命銀行,通過分析可以發現一些地方疾病,掌握山東人的基因數據,重大疾病的數據,未來會給山東出一系列重大成果。

既能還原宇宙演化

也能計算礦產資源分布

算天確實很大,從大的說,超級計算機可以算宇宙演化過程、天體的運動過程等；從小的方面說,包括我們的航空、航天、衛星、遙感等都離不開超級計算機。而與老百姓最貼近的就是天氣了。天氣系統是一個非常復雜的系統,因此只有通過超級計算機的運算能力,才能更加準確預測未來幾天的天氣情況。

現在已經有專家可以從宇宙大爆炸之前的階段,一直模擬到地球現在的樣子,銀河系現在的模樣等。“用半小時的時間,可以還原出約137億年前宇宙大爆炸到現在的場景。”

算地不如算天那么神秘,但是卻與人類的生存息息相關。潘景山說,比如礦產資源、海洋資源等都可以通過超級計算機來模擬演化,推斷出哪個地方有礦產資源、哪里有豐富的漁業資源等等,用超級計算機可以計算出地下礦產的深度和位置。

“小時候,我們經常在農村田地里看到,探測油的施工隊滿地鉆孔勘探。一般是幾公里打一個眼,成本很高,但是效率很低。而通過超級計算機,只要在少數幾個地方打洞后,通過地震波用超級計算機模擬出該處地層的情況,進而就能計算出來礦產資源的分布。”

現在國家提出的透明海洋、智慧海洋項目則可以以計算為手段、以數據處理為目的、以可視化為最終結果,使得整個海洋向人類完全打開。這通過做實驗是沒有辦法實現的,必須通過零零散散的局部觀察,淺標水下機器人水下探測、無人機探測的數據進行分析計算來實現。

潘景山表示,目前國家級超算中心也有六七個,我省應進一步加快超算中心建設,抓緊吸引人才,才能迎來二次騰飛。

（齊魯晚報·齊魯壹點記者任磊磊）

[責任編輯：楊凡、賈曉宇]

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