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心算、珠算到超算 计算“极限”该如何突破?——世界计算机大会新观察

新华网 2019-09-11 19:16:31

当前,中国已成为全球最大的计算机制造基地、拥有世界最大的计算机市场和应用场景,计算机产业规模位居世界首位。

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图片来源:摄图网

从心算、珠算的“古老智慧”,到“银河”“天河”“神威”创造“中国速度”,“中国计算”为世界瞩目。

计算机技术“极限”该怎么突破?如何迎接“产业变革”?未来计算机又将走向何方?……9月9日至11日,2019世界计算机大会在“银河”“天河”超算之乡湖南长沙举行,来自全球的计算机“大咖”共话计算机技术和产业的未来。

计算万物 现代科技植根之本和创新之源

通过“5G+全息远程互动教学”,学生可以“身临其境”聆听千里之外老师的授课,还能实时互动;以“巴掌机”支撑的电脑桌面,鼠标一点即能“秒播”云端主机的高清视频;戴上“安防辅助眼镜”,可以即刻识别进入视线中的人……2019世界计算机大会上,数字技术的全新应用展示着未来世界的无限可能。

长沙马王堆汉墓出土的《周易》记载着公元前2世纪的古老“算法”,湖南湘西州里耶古城出土的“世界最早的乘法口诀表”阐释着秦朝时期的“计算智慧”,长沙太平古街、靖港古镇从古代沿用至今的珠算能满足商号“大数据”四则运算,而现在,“银河”“天河”超级计算一再创造出新的“中国速度”……从心算、珠算到超算,湖南见证了“中国计算”的数千年跨越。

计算机广泛运用至今,不过短短几十年的时间,已让人类“深度沉浸”于信息化“海洋”。

“如果把数字化产业、数字化技术形容成一个火箭的话,计算能力就是这个火箭的引擎。”戴尔科技集团全球资深副总裁曹志平说。

当前,中国已成为全球最大的计算机制造基地、拥有世界最大的计算机市场和应用场景,计算机产业规模位居世界首位。2018年我国计算机行业实现主营业务收入1.95万亿元;微型计算机产量3.1亿台,其中笔记本电脑产量1.7亿台;服务器产量达到295.2万台,同比增长34.6%。联想、华为、浪潮等骨干企业在笔记本电脑、服务器全球市场的占有率稳步提升。

“人类正在走进智能化、网络化、数字化时代,计算机技术和产业成为一个地方经济社会发展的关键。我们现在来谈计算机,绝不仅仅是讨论PC、笔记本电脑、服务器等硬件产品的发展,而是包含各种新型计算和新兴应用在内的整个计算机产业生态。它是现代科技的坚实基础和创新之源。”中国电子信息产业发展研究院副院长刘文强说。

中国工程院院士、中国电子科技集团有限公司总经理吴曼青认为,随着信息技术的不断发展,未来世界将呈现出网罗一切、虚实融合、协同共享、时间空间不断压缩等特征,更加深入地“智能化”。

“算力”即“产力” 中国计算攀登“世界之巅”

完成500人规模的全基因组信息关联性分析,利用原有计算机需1年时间,利用“天河二号”只需3个小时;一列火车有2800多个零部件,超级计算机不到1秒就能全部识别,并判断出是否有裂缝等故障;研制一架大飞机,做全机风动试验过去需耗费两年时间,利用超级计算机模拟仿真,6天就能完成相关工作……

伴随着信息技术的快速演进及广泛应用,“计算力就是生产力”已成为全球发展共识。作为计算力的载体,计算机逐步成为新型基础设施,为全球科技和经济发展提供强大推动力。

尽管起步晚,但我国从“银河”,到“天河”“神威”等一系列超级计算机是世界范围内叫得响的“中国品牌”,中国超算不但实现了自主创新的诸多“第一”,而且接连几代登上世界“速度巅峰”——“天河”曾6夺全球超级计算机运算速度最快桂冠。

随着应用体系的不断开发与完善,超级计算机在支撑国家科技创新、服务国家创新驱动和地方产业发展等方面发挥着越来越重要的作用。“目前超算已经在大气海洋环境、数值风洞、医学信息、基因组学、药学、电磁学、天文学等领域取得了一系列大规模并行计算的创新成果。”国防科技大学计算机学院研究员李琼表示。

截至目前,我国先后在天津、长沙、广州等地建成6家国家级超算中心,为创新驱动发展提供了新动能。当前,超算已日渐渗透到了“算天”“算地”“算人”的方方面面,成为解决世界难题的“超强大脑”。

“我们正打造天河新一代E级计算机,它将具备每秒钟运算百亿亿次的能力。”李琼告诉记者。

“E级超算”被公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”。目前,国家“十三五”高性能计算专项课题三个E级超算的原型机系统——神威E级原型机、“天河三号”E级原型机和曙光E级原型机系统全部完成交付。

变革在即 未来发展将超乎想象

基于超算平台开发精细数值天气预报系统,能准确预测未来15天以上气象变化情况,大幅增加灾害性天气的备灾时间;骨质疏松人工智能筛查机器人,可精确“问诊”骨质疏松症,3至5分钟内提供个性化诊疗报告,准确率超过90%……

如今,数字经济时代的大门已经开启,以计算机产业为基础的ICT领域核心技术体系正加速重构,已成为驱动产业转型升级和经济社会发展的重要引擎。

“在计算能力快速提升、算法不断演进以及大数据迅猛增长的支撑下,智能化进入了快速发展的应用时期。智能技术的深度融合、全面创新、全面渗透、全面应用,将深刻改变人类社会生活,改变世界,开启一个新的智能时代。”工业和信息化部电子信息司司长乔跃山说。

与会专家表示,当前,中国计算机事业的发展呈现出多元化的趋势,与国外发达国家同步形成了一系列新的学科。这些学科发展迅速,很多领域在技术研发或产业化上,达到甚至超越了同期国外水平。

与此同时,计算机产业自身正酝酿着新的变革。与会专家认为,全球计算机产业发展又一次走到了“十字路口”,面临前所未有的机遇和挑战。

一方面,影响着计算能力的半导体工艺制程已经逼近极限,摩尔定律面临“失效”,传统的集中式、分布式、云化架构的计算能效比面临瓶颈;另一方面,计算机领域出现了很多新应用,人工智能技术导入,以及信息技术与经济社会各个方面的交叉融合,带来了更多复杂、新颖的应用场景,计算机迎来了全新的发展空间。

“当前,全球信息技术发展已从桌面互联网时代进入了移动互联网时代,传统的桌面系统逐渐萎缩,适应移动应用场景成为大势所趋,如何使计算机生态体系更具时代性成为新时代的重要课题。”中国电子信息产业集团董事长芮晓武说。

未来计算机什么样?对于这个问题,本届世界计算机大会上很多受访者提到了量子计算机和生物计算机。前者,是一种处理和计算量子信息的物理装置。而后者,则是可能“取代量子计算机的生物计算机”。因此很多科学家说,从发展趋势来看,“未来计算机”将颠覆现有一切“机器”固有概念,是一个电子技术、光学技术、超导技术和电子仿生技术等相结合的“高能复合体”。

“计算机正在朝着超高速、超小型、并行处理、智能化的方向发展。未来的计算机将越来越智能,其感知能力、自然语言处理能力、思考与判断能力都将逐步提升。未来的计算机发展将超乎想象。”刘文强说。

新华社 苏晓洲 张泉 谢樱 温竞华 阳建 袁汝婷 席敏

责编 徐豪

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