編者按：2018年1月，國務(wù)院正式批復(fù)《山東新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)總體方案》，同意設(shè)立山東新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換綜合試驗(yàn)區(qū)。隨即山東吹響新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換號(hào)角，提出“一年全面起勢(shì)、三年初見成效、五年取得突破、十年塑成優(yōu)勢(shì)”的工作目標(biāo)。
今年，是全面建成小康社會(huì)和“十三五”規(guī)劃收官之年，也是山東新舊動(dòng)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(dòng)能·新山東——第十六屆中國網(wǎng)絡(luò)媒體山東行”活動(dòng)將走進(jìn)濟(jì)南、煙臺(tái)、濰坊，報(bào)道各地扎實(shí)深入推進(jìn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的成效與亮點(diǎn)。
齊魯網(wǎng)·閃電新聞11月10日訊 超級(jí)計(jì)算機(jī)被譽(yù)為國之重器，是世界各國競(jìng)相角逐的科技制高點(diǎn)，也是一個(gè)國家科技實(shí)力的重要標(biāo)志之一。2011年10月，國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心（以下簡(jiǎn)稱“濟(jì)南超算”）由科技部批準(zhǔn)成立，是我國首臺(tái)完全采用自主處理器研制千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的誕生地。
關(guān)于超算的應(yīng)用，國家超算濟(jì)南中心副主任潘景山作了個(gè)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(jí)計(jì)算是怎樣為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供加速度？又是如何飛入尋常百姓家？11月10日，閃電新聞?dòng)浾咦哌M(jìn)濟(jì)南超算，感受超級(jí)計(jì)算的速度與激情。
算天：預(yù)測(cè)“東邊日出西邊雨”已成現(xiàn)實(shí)
11月10日，立冬已過，濟(jì)南市民宋大爺每天都會(huì)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)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(shí)天氣狀況還是不太好，所以天氣預(yù)報(bào)，尤其是空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)決定著我們冬天的行程。”
的確，天氣預(yù)報(bào)影響著千家萬戶。濟(jì)南超算常務(wù)副主任郭瑩表示，大約10年前，山東省的天氣預(yù)報(bào)可預(yù)測(cè)5公里范圍，濟(jì)南地區(qū)的則可以達(dá)到3公里內(nèi)。“現(xiàn)在我們已經(jīng)具備了精準(zhǔn)預(yù)報(bào)到1公里以內(nèi)的能力。”郭瑩坦言，用超算來計(jì)算天氣變化情況，實(shí)際上是將研究區(qū)域進(jìn)行立體網(wǎng)格化處理，將網(wǎng)格劃得越細(xì)密，預(yù)報(bào)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(cè)算了出來。
尤其對(duì)于格外重視空氣質(zhì)量的北方冬天，濟(jì)南超算的技術(shù)人員們?cè)谔鞖忸A(yù)測(cè)模型上，再增加一個(gè)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(cè)算出一個(gè)地區(qū)的PM2.5濃度是否超標(biāo)，二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳濃度何時(shí)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(xiàng)目落戶山東濟(jì)南。濟(jì)南超算基于強(qiáng)大計(jì)算能力和海量存儲(chǔ)能力將為中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站提供數(shù)據(jù)支撐。
屆時(shí)，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(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量和空氣污染的精細(xì)化分析，如二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等濃度，從而智能評(píng)估出相應(yīng)的控制措施。“平臺(tái)建成后，老百姓可實(shí)時(shí)查詢未來空氣質(zhì)量，安排個(gè)人行程；政府則可以根據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)布局提供決策依據(jù)。”郭瑩說，如今這項(xiàng)超算技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大型賽事場(chǎng)地、舉辦時(shí)間等精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。
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(jí)計(jì)算機(jī)在地面上的應(yīng)用就要更普遍些。
上班路上堵不堵車？常用的線路堵了，應(yīng)該選擇哪條備選方案？如今，這些問題通過手機(jī)導(dǎo)航APP就能解決，這就是超級(jí)計(jì)算在道路交通方面的應(yīng)用之一。
此外，作為很多人出行首選的高鐵，時(shí)速已達(dá)350公里，遠(yuǎn)超飛機(jī)起飛時(shí)200-300公里的時(shí)速。但為什么飛機(jī)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(yùn)行前，早已用超算驗(yàn)證過數(shù)種高鐵的外形，怎樣能減少阻力、怎樣能降低風(fēng)噪、怎樣能安全運(yùn)行、怎樣能節(jié)省電力……
“計(jì)算機(jī)仿生學(xué)的意義就在于，當(dāng)產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)不方便或成本過高時(shí)，超算可以通過計(jì)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(fēng)？?jī)蓷l并行的鐵軌間距離究竟多大，既可以避免兩輛高鐵會(huì)車時(shí)發(fā)生碰撞，又不會(huì)太遠(yuǎn)導(dǎo)致土地浪費(fèi)……為解決這些問題，如果通過真正的實(shí)驗(yàn)，會(huì)遇到大自然的橫風(fēng)很難模擬以及實(shí)驗(yàn)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(shí)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(rùn)性鱗狀細(xì)胞癌”，當(dāng)56歲的劉女士看到檢測(cè)報(bào)告后，腦中一片空白，很難相信自己罹患了癌癥。而這個(gè)檢查結(jié)果判定的背后，也有著超級(jí)計(jì)算的影子。
在山東省的一家大型三甲醫(yī)院，已經(jīng)實(shí)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(jì)算出發(fā)生癌變的細(xì)胞數(shù)量。
這個(gè)人工智能模型就是濟(jì)南超算在人體健康領(lǐng)域的一項(xiàng)新應(yīng)用。“病理診斷是腫瘤診斷的標(biāo)準(zhǔn)，但一名病理科醫(yī)生培養(yǎng)周期長(zhǎng)，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(fèi)時(shí)又費(fèi)力，不容易看出來。借助于濟(jì)南超算提供算力支撐的病理應(yīng)用，就可以在很大程度上實(shí)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(cè)，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(jí)計(jì)算迅速發(fā)展的時(shí)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(xué)習(xí)，快速準(zhǔn)確地識(shí)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(huì)學(xué)習(xí)更多種癌癥的圖譜，從而實(shí)現(xiàn)更多種癌癥的判定。”郭瑩表示，這些只是超級(jí)計(jì)算的個(gè)別應(yīng)用，如今濟(jì)南超算已涵蓋200多種應(yīng)用。
是的，從2011年國內(nèi)首臺(tái)完全用自主CPU構(gòu)建的千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威藍(lán)光”，到2018年實(shí)現(xiàn)了從處理器、網(wǎng)絡(luò)芯片組、存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)等核心器件完全國產(chǎn)化的“神威E級(jí)計(jì)算原型機(jī)”，再到如今正在建設(shè)的百億億次超算平臺(tái)、人工智能平臺(tái)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)等重大基礎(chǔ)設(shè)施，濟(jì)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(dòng)能轉(zhuǎn)換重大工程“十強(qiáng)”優(yōu)勢(shì)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(jì)南超算中心副主任潘景山的總結(jié)，濟(jì)南超算的愿景就是讓計(jì)算成為水電一樣的公共品，成為國家大科學(xué)裝置與科研團(tuán)隊(duì)的聚集高地。
閃電新聞?dòng)浾?王淥 報(bào)道
