从“银河”到“天河” 中国速度持续升级引领潮流

    从“银河”到“天河”，中国速度持续升级——

　　计算万物 拥抱未来

    在位于湖南大学校园内的国家超级计算长沙中心，工作人员在检查“天河”超级计算机运行状况。新华社记者 苏晓洲 摄

  　每1秒钟，识别火车上2800多个零部件，并能判断出是否有裂缝等故障；

　　每12分钟，准确预报每平方公里内6小时的天气情况，哪怕只隔着一座桥，也能算出“东边日出西边雨”；

　　每3个小时，完成500人规模的全基因组信息关联性分析，而以前用传统计算机需要耗费1年时间；

　　每6天，利用超级计算机模拟仿真研制一架大飞机，而做全机风洞试验过去需耗费两年时间……

　　在“银河”“天河”超算之乡湖南长沙，超级计算机应用的“速度”“精度”和“深度”，几乎每隔一段时间，就会刷新纪录。

　　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”早已成为全球发展共识。作为计算力的载体，计算机“无所不在、无时不在、无所不及”，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。

　　引领未来发展潮流　　计算力成为生产力的强大引擎

　　金秋九月，湘江之滨。外形酷似芙蓉花的长沙梅溪湖国际文化艺术中心，迎来了一场备受海内外瞩目的国际性前沿性科技盛会——2019世界计算机大会。这是我国计算机技术领域规格最高、规模最大的专业性盛会。业内知名院士、诺贝尔奖获得者，华为、腾讯、中国电子、惠普、戴尔等全球计算机行业龙头企业代表，围绕计算机生态、计算机未来、网络安全、人机连接、AI算法、新型计算等领域展开深度研讨，为未来计算机产业发展注入更多智慧。

　　云计算工程师陈明杰戴上了一款黑色半框眼镜。他看了看面前的人，肯定地说：“这人不在我们库中。”屏幕上方，同时显示出对方身份信息“不在库”。

　　这有点像科幻片里的场景。在2019世界计算机大会上，这副5G AR眼镜描绘出这类场景的实现可能。陈明杰告诉记者，它利用5G网络高带宽、低时延、广连接的功能，可帮助警察在公共场合进行人员身份信息识别。

　　戴上眼镜锁定目标或许尚未普及，但计算机科技追逃，已成为现实。这样的故事，参加本次大会的科技企业“智慧眼”，可以讲出一长串。

　　主打计算机视觉技术的“智慧眼”，利用其人脸识别技术，与公安、海关等部门展开了合作。比如，在人潮涌动的地铁口，用摄像头精准捕捉到身份信息库中存有的特定人群信息，迅速通过后台分析后，在地图上自动勾勒出同一人在多个摄像头记录下的运动轨迹。

　　不仅有协助办案的英勇，还有语言沟通的智慧。在2019世界计算机大会主论坛上，科大讯飞高级副总裁胡国平展示了一个对比数据：以大学英语六级考试的翻译考题为测试样本，他们抽取了57万考生，满分15分的情况下，人工智能翻译机器的得分约是12.8分，而考生的平均水平是6.5分。

　　胡国平展望，未来十年，一个真正达到人类听觉能力的语音识别系统有望实现，而通过人工智能技术的持续迭代发展，口语翻译、甚至同声传译也将成为可能。

　　语言的鸿沟正在逐步弥合，而空间的距离，却瞬间实现了咫尺天涯的跨越。长沙市雅礼中学的高二学生坐在2019世界计算机大会展厅内，英语老师周坤在他们“面前”跳了一段舞。如果站远一些，人们很难发现，正与学生们即时交流、而后又手舞足蹈的英语老师，是一个全息投影人像。

　　此时的周坤身在大约900公里外的福建福州，依赖“5G+全息投影”技术的衔接，他给雅礼中学的学生上了一堂英语课。“有一种穿越时空的感觉。”周坤说，全新的体验，让他感受到了科技的魅力。

　　几枚指甲盖大小的芯片，成为成果展上的焦点之一。湖南国科微电子股份有限公司带来了自主研发的高性能固态存储主控芯片GK2301，实现“中国芯”的自主安全可控。

　　2019世界计算机大会期间，56家优秀企业、单位，通过展板、音视频、声光电、虚拟现实产品设备体验等，展示了70余项计算机及应用领域的优秀创新技术与应用成果。

　　从“银河”到“天河”　　“超强大脑”解决世界级难题

　　377年前，由杠杆、齿轮等机械部件构成的第一台机械计算机问世，最常见的是加法器和机械计数器。73年前，电子计算机横空出世，最初用于计算弹道。

　　改革开放之初，我国由于没有高性能的计算机，勘探的石油矿藏数据和资料不得不用飞机送到国外去处理，不仅费用昂贵，而且受制于人。“中国要搞四个现代化，不能没有巨型机。”1978年，邓小平将任务交给国防科技大学。

　　1983年12月，中国第一台每秒钟运算一亿次以上的“银河”巨型计算机，由国防科技大学计算机研究所在长沙研制成功。

　　每秒一亿次、每秒十亿次，每秒百亿次……从“银河”的历史性突破，到“天河”夺得世界超算六连冠，过去几十年间，中国依靠不懈奋斗和创新追求，在全球范围内树立了“中国速度”品牌。

　　工业和信息化部电子信息司司长乔跃山介绍，作为全球最大的计算机制造基地，中国供应着全球90%以上的计算机产品，中国计算机产业规模位居世界首位，“天河”等超级计算机成为世界超算领域的明珠。2018年微型计算机产量3.1亿台，服务器产量295.2万台。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。

　　在举办世界计算机大会的湖南，自主可控计算机、信息安全等新兴技术朝气蓬勃、动能强劲。湖南省统计局数据显示，2018年，湖南电子信息制造业累计完成增加值803.48亿元，同比增长21.6%。

　　“计算机是20世纪人类最伟大的科技发明之一，深刻影响了整个社会经济的发展，奠定了人类社会由农业化、工业化向信息化、智能化迈进的坚实基础！”乔跃山说。

　　实力“领跑”世界的中国高铁，就是计算机应用的成功典范。从驰骋零下40摄氏度极寒区域的哈牡高铁，到穿越最高风速达每秒60米“百里风区”的兰新高铁，中国高铁为什么能在草原、雪原、高原、荒漠和戈壁风驰电掣？原因之一，要归功于计算机及其深度应用。

　　中国通号集团董事长周志亮表示，依托海量案例“大数据”、不断升级的硬件和软件，中国不仅能解决高铁在本国复杂地质、气候条件和超高运行负荷下的列车控制，还能为世界提供先进轨道交通装备互联互通的“中国方案”。

　　在前不久有“航天奥林匹克”之称的国际空间轨道设计大赛上，由国防科技大学和西安卫星测控中心14名平均年龄不到29岁的“航天青年军”组成的联队，面对大赛提出“地球人从太阳系启程，该怎样向银河系大移民”这一“烧脑”命题，就成功运用了“天河”超算。

　　经过28个日夜的激烈角逐，该联队以3101分绝对优势荣膺冠军。包括大赛发起人伊佐教授在内的很多国际知名“航天人”，在分析“联队”的“银河攻略”后发现：中国“航天青年军”在对手只能“移民”1000多个恒星系的时候，已有“移民”4000多个恒星系的能力！

　　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，超级计算机已经应用很多领域，并取得了一系列创新成果。”国防科技大学计算机学院研究员李琼说，“我们正打造‘天河’新一代E级超级计算机，它将具备每秒钟运算百亿亿次的能力。”

　　截至目前，我国先后在天津、长沙、广州、济南等地建成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”。

　　算力算法激发计算潜能　　“未来计算机”颠覆机器概念

　　现代人脑海中的计算机，早已超越单纯计算的范畴，成为“人脑的无限延伸”。今天，以E级计算、智能计算、类脑计算、量子计算等为代表的新型计算涌现，成为新一轮科技革命与产业变革的关键切入点。

　　国家超算济南中心主任张云泉等专家学者认为，新型计算将“引爆”数字经济，成为新经济发展的关键驱动力。

　　新型计算是指融合计算、存储、网络、控制等技术，构建新一代信息基础设施，实现人、机、物的互联互通、信息共享和智能应用。其技术发展方向大致分为两类：一类是对现有技术和架构的不断优化升级，如E级超算、云计算、大数据计算、深度学习、人机物三元融合计算等；另一类是对传统计算技术和架构的颠覆性创新，如超导量子计算、类脑计算、光子计算、新型变革性器件等。

　　专家认为，全社会信息化、智能化水平不断提升，人工智能、物联网等新一代技术应用快速发展，海量的数据处理对计算能力提出更高要求。新型计算要以应用为导向，突破大数据关键技术，特别是加快高性能计算、大数据计算系统等研发，提升数据分析处理和知识发现能力，用计算力“赋能”数字经济，助推数字经济全面加速发展。

　　“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，将开启一个新的智能时代。”乔跃山说。

　　与会专家表示，当前，中国计算机事业发展迅速，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。

　　“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。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。”中国电子信息产业发展研究院副院长刘文强认为。(本报记者 邹太平)