MIC2020 | 国家超级计算广州中心主任卢宇彤：超算与人工智能融合创新发展

2020第二届梅州互联网大会(简称“MIC2020”)于2020年11月15-16日在广东省梅州兴宁会展中心举办。MIC2020由广东省互联网信息办公室、广东省工业和信息化厅、广东省通信管理局指导,梅州市人民政府主办,中共兴宁市委、兴宁市人民政府、梅州市工业和信息化局承办,广东省互联网协会、兴宁市互联网协会协办,本届大会以“创新引领 · 慧聚苏区”为主题,大会内容全面升级,进一步加速梅州的互联网产业升级,聚集更多互联网产业专家学者、行业大咖展开思维碰撞,为梅州的新基建建言献策,为梅州的数字经济高速发展群策群力,共商共赢!

本次大会邀请到中山大学数据科学与计算机学院教授、博导、天河二号副总设计师、国家超级计算广州中心主任卢宇彤女士带来主题为“超算与人工智能融合创新发展”精彩分享,以下为演讲实录:

实录正文

尊敬的黄局长、各位来宾大家好!很高兴今天来到梅州的互联网大会,跟大家探讨超算赋能融合创新。今天是一个好日子,今天上午国家超算广州中心心梅州分中心正式挂牌,我们希望超算更好帮助梅州各个产业转型升级,能够更好地融入到数字经济的发展大趋势里面。

我今天分享的是超算赋能融合创新,其实大家一直都听过,超级计算机,到底什么是超算?我们讲超级计算机对科学发现、技术创新和产业革命都具有非常重要的作用,高性能计算也是继理论和实践之后科学研究的第三大手段,近年来,大数据处理正在成为科学研究的第四范式,超级计算比照笔记本、小规模的集群算,它到底有什么样的特点?超算帮助人们解决一系列最重要的挑战性问题,到底什么是挑战性的问题?在超算的领域里面,我们一直讲哪些问题是最具挑战性的问题?比如说在时空的范围里面,空间的尺度非常大像宇宙、黑洞,人的观测都是很难企及的,小到像分子、蛋白质,像这种微观世界的研究,还有像识辨非常快的或者识辨非常慢的,还有一些很危险的核爆燃烧之后的场景模拟,还有很昂贵的风洞试验,一次可能是500万的花费,比如说汽车的碰撞试验,一次也是80-100万的开销。

超级计算机可以帮助人们解决一些人类的智力、体力和实验难以企及的问题,过去40年超级计算帮助人们在科学研究方面不断向微观深入,向宏观拓展,向极端条件发展,一方面促进人类更好地了解自然的奥妙,另一方面也在帮助人们不断创造美好的生活。

超算有一个非常明显的特点,就是时代性,某一时代有某一时代的超级计算机,它是那个时代性能最高的系统,比如说我们40年以前的超算,可能性能还不如现在的手机,20年以前的超算的系统可能是现在笔记本电脑,它的时代特性是非常鲜明的,它也是服务于国家的战略目标,它的战略性、前沿性属于战略前沿性的高技术,一直以来是国家创新体系的重要组成部分,而且它产生的原始创新和高端技术能够快速辐射到下游产业。

超算的处理器CPU互联网络存储器、软件这些技术被超算使用以后,可以快速辐射到信息领域各个产业,整体提升IT产业的水平。在这个方面,世界上各个大国像美国、欧洲、日本都是非常重视超算的研发,我给到的这些图片是过去45年间世界上最快的超级计算机,在我们这个领域大家也有争论,到底谁才是第一台超级计算机,我们有一个共识是1976年世界第一最快的系统,比现在的手机性能还要慢,它的占地有4个会议室这么大,当时是人类在信息技术里面的一个里程碑。

在这张图上大家可以看到,信息很多,这里面的机器大部分是美国的系统,美国在过去几十年里面对超算有非常大的投入,而且是持续投入,奥巴马政府上台以后有一个NSCI计划,包括川普对高科技不是很感兴趣,砍掉了很多经费,唯独加大了对超算的投入,我的美国同行拿到有史以来最高的超算经费,可以看出,超算是各个国家战略争夺的一个非常重要的领域。而且超算的能力从某种意义上可以代表一个国家或者地区科技实力、经济实力、综合实力的体现。

超算的技术发展是非常快的,这是1976年的机器,这个机器已经是接近下一代一级系统,它的峰值是500P。我们中国的超算系统天河二号是6次蝉联世界超算500强排行榜的冠军,当时破了记录,这个记录到现在也没有被打破,应该说天河二号改写了世界超算的格局,是继美、日之后第三个实现了超算系统世界第一,使中国称为第三个拥有世界第一超算系统的国家,这是跨时代里程碑的系统。

这个系统现在坐落在广东省广州市中山大学里面,大家可以看出,超级计算机本身的发展,1976年第一台超算出现的时候还没有互联网,它实际上是随着技术的进步在不断进步,我们的超级计算为了解决人类智力和体力包括实验无法企及的挑战性问题,它的核心是做模拟的,是做数字模拟的,随着技术的发展,数据的产生和积累,大数据处理从海量的数据里面挖掘出背后的知识,知识里面所能够看到的我们叫洞见。发展到人工智能的应用或者技术的时候,它和超算还是有一定的区别,比如说超算也好,大数据分析也好,我的计算规模特别大,难度特别大,数据量规模特别大,人不可能做得很好,我要借助机器,但是对于人工智能来讲,比如说我驾驶汽车也好,人脸识别也好,人做得好好的,现在要教机器做这些事情,替代人去做一些决定。

在这个过程里面,它对整个系统的结构和软件的配置不一样,人工智能是机器替代人做重复的劳动,或者使这些操作更不容易出错,或者更快速,或者准确度更高,在这个过程里面,我们看人工智能过去60年的发展史,背后是有计算能力的推动,早在2010年以前,人工智能的发展或者实用性比较差,随着超级计算能力提升25亿倍,它对人工智能的发展产生了非常大的促进作用。我们讲超算、大数据、人工智能融合,不管从系统的结构、技术上来讲,还是从应用的需求上来讲,都是一个大的趋势。

右边的图片是传统认为人工智能的应用领域,但是左边的图片是美国ECP下一代一级系统要支持的应用,这些都是科学应用,超算和人工智能的融合有两个方向,一方面支持传统的人工智能应用不断扩大规模,提升准确度,另一方面人工智能的技术帮助传统科学发现能够提升准确度,提升精度,用数字模拟和人工智能相结合的方法帮助人们更好解决科学问题。在这两个需求的共同推进下,超算又迎来发展新的机遇。

我们国家超算广州中心组机天河二号系统是国家“十二五”重点专项支持的结果,我们的系统不但在世界超算500强排行榜六连冠,我们在另外的排行榜更偏向具体应用的排行榜获得五连冠,天河二号这个系统和美国、欧洲、日本的超算中心有比较大的差异,我们的机器是世界一流的,我们的目标是做世界一流的超算应用,在这个过程里面,我们结合广东省、广州市和国家的实际,我们超算支持传统大科学、大工程的应用,我们也通过一些平台的搭建支持区域的产业转型升级。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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