編者按：2018年1月，國務院正式批復《山東新舊動能轉(zhuǎn)換綜合試驗區(qū)建設總體方案》，同意設立山東新舊動能轉(zhuǎn)換綜合試驗區(qū)。隨即山東吹響新舊動能轉(zhuǎn)換號角，提出“一年全面起勢、三年初見成效、五年取得突破、十年塑成優(yōu)勢”的工作目標。
今年，是全面建成小康社會和“十三五”規(guī)劃收官之年，也是山東新舊動能轉(zhuǎn)換“三年初見成效”之年。11月9日至14日，由山東省委網(wǎng)信辦、山東省發(fā)改委主辦的“新動能·新山東——第十六屆中國網(wǎng)絡媒體山東行”活動將走進濟南、煙臺、濰坊，報道各地扎實深入推進新舊動能轉(zhuǎn)換的成效與亮點。
齊魯網(wǎng)·閃電新聞11月10日訊 超級計算機被譽為國之重器，是世界各國競相角逐的科技制高點，也是一個國家科技實力的重要標志之一。2011年10月，國家超級計算濟南中心（以下簡稱“濟南超算”）由科技部批準成立，是我國首臺完全采用自主處理器研制千萬億次超級計算機的誕生地。
關(guān)于超算的應用，國家超算濟南中心副主任潘景山作了個有趣的總結(jié)：“算天，算地，再到算人，未來是一切皆可算。”那么，超級計算是怎樣為國民經(jīng)濟建設提供加速度？又是如何飛入尋常百姓家？11月10日，閃電新聞記者走進濟南超算，感受超級計算的速度與激情。
算天：預測“東邊日出西邊雨”已成現(xiàn)實
11月10日，立冬已過，濟南市民宋大爺每天都會根據(jù)天氣預報的情況，決定第二天是否外出鍛煉。
“前些年，北方的冬天有霾，我和老伴兒一冬天幾乎不怎么出門。這幾年環(huán)保力度加大，冬天空氣質(zhì)量比之前好很多，但有時天氣狀況還是不太好，所以天氣預報，尤其是空氣質(zhì)量預報決定著我們冬天的行程。”
的確，天氣預報影響著千家萬戶。濟南超算常務副主任郭瑩表示，大約10年前，山東省的天氣預報可預測5公里范圍，濟南地區(qū)的則可以達到3公里內(nèi)。“現(xiàn)在我們已經(jīng)具備了精準預報到1公里以內(nèi)的能力。”郭瑩坦言，用超算來計算天氣變化情況，實際上是將研究區(qū)域進行立體網(wǎng)格化處理，將網(wǎng)格劃得越細密，預報的精確度就越高。從5公里縮至1公里，看似只有4公里的差距，算力卻提高了不止100倍。類似“東邊日出西邊雨”的情形，很容易就被測算了出來。
尤其對于格外重視空氣質(zhì)量的北方冬天，濟南超算的技術(shù)人員們在天氣預測模型上，再增加一個關(guān)于空氣質(zhì)量的模型，就可以根據(jù)天氣狀況、地形地貌等測算出一個地區(qū)的PM2.5濃度是否超標，二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳濃度何時下降等。
今年5月份，國家生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)超算云中心項目落戶山東濟南。濟南超算基于強大計算能力和海量存儲能力將為中國環(huán)境監(jiān)測總站提供數(shù)據(jù)支撐。
屆時，人們可以查詢到未來15天，甚至20天的空氣質(zhì)量狀況，并實現(xiàn)空氣質(zhì)量和空氣污染的精細化分析，如二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等濃度，從而智能評估出相應的控制措施。“平臺建成后，老百姓可實時查詢未來空氣質(zhì)量，安排個人行程；政府則可以根據(jù)相關(guān)預測，為當?shù)禺a(chǎn)業(yè)布局提供決策依據(jù)。”郭瑩說，如今這項超算技術(shù)已廣泛應用于大型賽事場地、舉辦時間等精準預報。
算地：超算讓交通工具更便捷、更安全
相較于天氣的詭譎多變，超級計算機在地面上的應用就要更普遍些。
上班路上堵不堵車？常用的線路堵了，應該選擇哪條備選方案？如今，這些問題通過手機導航APP就能解決，這就是超級計算在道路交通方面的應用之一。
此外，作為很多人出行首選的高鐵，時速已達350公里，遠超飛機起飛時200-300公里的時速。但為什么飛機可以起飛，高鐵卻在軌道上穩(wěn)穩(wěn)前行？郭瑩解答了其中的秘密：高鐵在運行前，早已用超算驗證過數(shù)種高鐵的外形，怎樣能減少阻力、怎樣能降低風噪、怎樣能安全運行、怎樣能節(jié)省電力……
“計算機仿生學的意義就在于，當產(chǎn)品實驗不方便或成本過高時，超算可以通過計算解決這些問題。”郭瑩舉例說，高鐵建造成何種外形可以抵抗突如其來的橫風？兩條并行的鐵軌間距離究竟多大，既可以避免兩輛高鐵會車時發(fā)生碰撞，又不會太遠導致土地浪費……為解決這些問題，如果通過真正的實驗，會遇到大自然的橫風很難模擬以及實驗成本過高等問題，但通過超算，就能高效被解決。
除此之外，如今城市中經(jīng)常見到的“綠波速度”的推算、汽車外形怎樣才能最節(jié)能、行人闖紅燈識別等一系列交通方面內(nèi)容的背后，都有著超算支撐的身影。
算人：幫助病理科醫(yī)生定位腫瘤病變區(qū)域
“宮頸浸潤性鱗狀細胞癌”，當56歲的劉女士看到檢測報告后，腦中一片空白，很難相信自己罹患了癌癥。而這個檢查結(jié)果判定的背后，也有著超級計算的影子。
在山東省的一家大型三甲醫(yī)院，已經(jīng)實現(xiàn)了人工智能模型通過查看病理片子幫助病理科醫(yī)生快速定位病變區(qū)域的功能，甚至可以計算出發(fā)生癌變的細胞數(shù)量。
這個人工智能模型就是濟南超算在人體健康領(lǐng)域的一項新應用。“病理診斷是腫瘤診斷的標準，但一名病理科醫(yī)生培養(yǎng)周期長，很多基層醫(yī)院的病理診斷水平有限，而且在顯微鏡下查看病理，費時又費力，不容易看出來。借助于濟南超算提供算力支撐的病理應用，就可以在很大程度上實現(xiàn)病變區(qū)域的定位，雖然目前還無法完全代替人工檢測，但顯著提高了診斷的質(zhì)量和效率。”郭瑩介紹說，近十年來，是我國超級計算迅速發(fā)展的時期，超算中心的工作人員研發(fā)的人工智能模型可通過大量病理片子的學習，快速準確地識別出癌癥。目前，人工智能模型已經(jīng)可以判斷包括宮頸癌等癌癥。
“將來，人工模型會學習更多種癌癥的圖譜，從而實現(xiàn)更多種癌癥的判定。”郭瑩表示，這些只是超級計算的個別應用，如今濟南超算已涵蓋200多種應用。
是的，從2011年國內(nèi)首臺完全用自主CPU構(gòu)建的千萬億次超級計算機“神威藍光”，到2018年實現(xiàn)了從處理器、網(wǎng)絡芯片組、存儲和管理系統(tǒng)等核心器件完全國產(chǎn)化的“神威E級計算原型機”，再到如今正在建設的百億億次超算平臺、人工智能平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)平臺等重大基礎(chǔ)設施，濟南超算已成為山東省新一代信息技術(shù)、醫(yī)養(yǎng)健康、高端裝備、新能源新材料、智慧海洋等新舊動能轉(zhuǎn)換重大工程“十強”優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展的算力引擎。
“從算天、算地，再到算人，未來是一切皆可算。”正如濟南超算中心副主任潘景山的總結(jié)，濟南超算的愿景就是讓計算成為水電一樣的公共品，成為國家大科學裝置與科研團隊的聚集高地。
閃電新聞記者 王淥 報道
