在杭州城西科創(chuàng)大走廊核心地帶,,走進(jìn)之江實驗室計算與數(shù)據(jù)中心,,一臺臺黑色機(jī)柜列隊排開,一盞盞指示燈不停閃爍,,“之江天目”異構(gòu)智能計算機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn),。
一秒鐘可進(jìn)行百億億次運(yùn)算,,這里是目前國內(nèi)同類新型研發(fā)機(jī)構(gòu)中規(guī)模最大、等級最高的算力中心之一,,也是中國智能計算快速發(fā)展的縮影,。
智能計算機(jī)有什么“超能力”?為科研和生產(chǎn)帶來了什么,?記者近日與“算力中國行”調(diào)研團(tuán)一起來到之江實驗室進(jìn)行實地探訪,。
創(chuàng)新突破背后的“超能力”
今年3月,,之江實驗室深度參與的“FAST精細(xì)刻畫活躍重復(fù)快速射電暴”入選“2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”,并位列第2位,。實際上,,這一天文觀測的重大成果很大程度是“算”出來的。
“‘中國天眼’FAST夜以繼日地巡視著浩瀚宇宙,,每天能產(chǎn)生高達(dá)250TB的數(shù)據(jù),,可以裝滿250臺個人電腦?!敝瓕嶒炇抑悄苡嬎闫脚_研究中心高級工程專家陳華曦給出一個形象的比喻:快速射電暴探測,,好比要在FAST觀測數(shù)據(jù)“大海”中,,撈取出快速射電暴信號這根“針”,,高性能智能計算是重要支撐。
陳華曦說,,研究團(tuán)隊通過智能計算數(shù)字反應(yīng)堆大科學(xué)裝置,,研究設(shè)計科學(xué)智能算法,數(shù)字反應(yīng)堆每秒可進(jìn)行百億億次運(yùn)算,,可以規(guī)?;綔y快速射電暴等天體輻射現(xiàn)象。
這相當(dāng)于將人工不可能完成的計算工作量壓縮到了兩三個小時,。高效的計算處理手段也讓FAST成為世界上發(fā)現(xiàn)快速射電暴脈沖最多的望遠(yuǎn)鏡,。
“射電天文數(shù)據(jù)量大、復(fù)雜度高,,高性能智能計算是天文數(shù)據(jù)處理中持續(xù)的核心需求和前沿限制瓶頸,。將智能計算技術(shù)引入天文領(lǐng)域,讓天文學(xué)者看到了解決天文數(shù)據(jù)處理難題的曙光,?!盕AST首席科學(xué)家李菂說。
不僅計算天文,。借力智能計算與人工智能技術(shù),,高性能計算正在賦能多領(lǐng)域的科研創(chuàng)新:在水稻4萬多個基因中破解其基因密碼,推動作物育種從“試驗選優(yōu)”向“計算選優(yōu)”,;智能計算制藥開放平臺依托數(shù)字反應(yīng)堆的強(qiáng)大算力,,搭建基于智能計算的高通量虛擬篩選工作流,,快速分析分子與蛋白之間的相互作用,,發(fā)現(xiàn)能夠有效干預(yù)疾病發(fā)生的潛在藥物分子……
目前在之江實驗室,每天要完成超過200余項計算研發(fā)任務(wù),,科學(xué)研究的變革正在進(jìn)行,。
“智能計算為基礎(chǔ)研究帶來了新工具和新范式。”之江實驗室主任,、浙江大學(xué)黨委副書記,,智能計算數(shù)字反應(yīng)堆總設(shè)計師朱世強(qiáng)說,科研人員未必預(yù)料得到的創(chuàng)新突破,,未來也許就會在智能計算與各領(lǐng)域的融合創(chuàng)新中涌現(xiàn)出來,。
讓算力更“聰明”“好用”
光是“能算”還不夠,還要讓科學(xué)計算更“聰明”,、更“好用”,。
之江實驗室智能計算軟件研究中心主任潘愛民告訴記者,算力資源天然存在的異構(gòu)性,,以不同技術(shù)實現(xiàn)的計算能力,,往往出自不同的系統(tǒng)架構(gòu)或指令集,在實踐中算力的異構(gòu)和軟件不兼容是普遍存在的,,這不僅提高了算力使用的門檻,,也使得算力利用率往往難以得到有效提高。
“一個規(guī)模較大的數(shù)據(jù)中心每天要面臨大量復(fù)雜的計算需求,,這就需要根據(jù)不同的任務(wù)所需,,以最佳方式利用既有計算資源和最恰當(dāng)?shù)挠嬎惴椒ǎ鉀Q實際問題,?!迸藧勖裾f。
2022年,,之江實驗室推出了“之江瑤光”智能計算操作系統(tǒng),,各種異構(gòu)算力資源形成了一個龐大的“算力池”,可同時供大量科研項目共享使用,,既做到“牽線搭橋”,,又可以“運(yùn)籌帷幄”。
所謂“牽線搭橋”,,是用戶和算力之間,,通過一個“資源連接器”,聚合高性能計算,、智能超算等不同類型算力資源,,將算力調(diào)度的損耗降到低于10%。
所謂“運(yùn)籌帷幄”,,是按策略對數(shù)據(jù)進(jìn)行編排調(diào)度,,把數(shù)據(jù)高效傳達(dá)到計算集群和節(jié)點,讓每臺計算機(jī)物盡其用,,協(xié)同整合算力可達(dá)10EFlops(每秒1000億億次浮點運(yùn)算),。
目前,,之江瑤光的算力服務(wù)能力已經(jīng)在材料、基因,、制藥,、天文、育種等科學(xué)研究領(lǐng)域落地應(yīng)用,?!鞍凑宅F(xiàn)在的敏捷迭代開發(fā)模式,這個系統(tǒng)會變得越來越高效,,也越來越智能,。”潘愛民說,。
智能計算賦能百業(yè)發(fā)展
今年以來,,之江實驗室算力利用率增長了近50%。作為科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的重要依托,,算力高速運(yùn)轉(zhuǎn)背后是產(chǎn)業(yè)的智能升級,。
在之江實驗室的園區(qū),工作人員在手機(jī)APP上簡單操作,,就可以為入園的客人“下單”無人接駁車,。一臺無人車配備近20個傳感器設(shè)備,依靠數(shù)據(jù)與算法,,無人車可以做到360度無盲區(qū)的感知,,并在復(fù)雜天氣和環(huán)境條件下檢測到障礙物。
智能計算在賦能智慧醫(yī)療領(lǐng)域顯示出強(qiáng)大潛力,。在之江實驗室自主研發(fā)的多中心智能醫(yī)學(xué)信息平臺上,,杭州、南京,、合肥3個城市的多家大型三甲醫(yī)院之間,,在確保原始數(shù)據(jù)不離開醫(yī)院的前提下,可以實現(xiàn)臨床數(shù)據(jù)的協(xié)同分析,。依靠隱私計算,、人工智能技術(shù),實現(xiàn)了“數(shù)據(jù)不出門,,算法多跑路”,。
“智能計算無處不在,無感的計算已滲透于各行各業(yè),,深刻影響并改變著我們的工作,、學(xué)習(xí)和生活?!敝焓缽?qiáng)說,,比如,,智慧城市中的“天眼”系統(tǒng),、智慧工業(yè)領(lǐng)域的智能工廠場景,,背后都有無感計算的加持。生活場景中,,老百姓每天都會看的天氣預(yù)報,,以及正在落地的自動駕駛,離不開超級計算,、融合計算等的支撐,。
如今,計算產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)出智能化,、泛在化,、大眾化的發(fā)展趨勢,計算越來越無感,,使用越來越便捷,,產(chǎn)業(yè)空間正飛速增長。根據(jù)《智能計算中心創(chuàng)新發(fā)展指南》顯示,,目前全國超過30個城市在建或籌建智算中心,。預(yù)計未來5年我國智能算力規(guī)模的年復(fù)合增長率將達(dá)52.3%。
“未來,,智能計算將會有更加強(qiáng)大的穿透力和更加巨大的產(chǎn)業(yè)空間,。”朱世強(qiáng)說,,之江實驗室將加快建設(shè)智能計算數(shù)字反應(yīng)堆科學(xué)裝置,,不斷拓展重大應(yīng)用領(lǐng)域,成為眾多行業(yè)攻堅克難的得力工具,,服務(wù)國家戰(zhàn)略,、數(shù)字經(jīng)濟(jì)和社會民生,加速社會進(jìn)入智慧時代,。
長途汽車客運(yùn)行業(yè)市場空間受到擠壓,,部分汽車客運(yùn)站關(guān)閉、客運(yùn)企業(yè)經(jīng)營困難,。
包鋼集團(tuán)勇?lián)⊥翍?yīng)用科技高水平自立自強(qiáng)重大責(zé)任,加快推進(jìn)以稀土為重心的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型
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