“神威·太湖之光”超級計算機

全球超算，唯快不破。但追逐超算的意義不僅僅是贏得速度之爭，更重要的是要以超算“致用”，獲得更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

超算領(lǐng)域世界頂級的“戈登貝爾獎”（GONDON BELL PRIZE）設(shè)立３０年以來，中國團隊從未入圍。此次，基于“神威·太湖之光”系統(tǒng)研發(fā)的三個課題入圍該獎項，占入圍總數(shù)一半。

超級計算機是科學(xué)家用來解決人類重要問題的工具。有效使用超級計算機，可在更短時間內(nèi)完成重大研究。算天、算地、算人……嗯，你沒有看錯，科學(xué)家說，超級計算機還能算命。

算天：風(fēng)中哪朵雨做的云？

氣象臺的天氣預(yù)報準度一直在提升，這背后其實都是超級計算機的功勞。

北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院王蘭寧教授，是中科院軟件所與清華大學(xué)、北師大合作的“全球大氣非靜力云分辨模擬”團隊成員之一。他從上世紀９０年代從事氣象預(yù)報員，到后來轉(zhuǎn)型成為大氣分析專家，預(yù)報天氣的準頭不斷提升。

“下不下雨關(guān)鍵看云層運動，在沒有超算之前，觀測云層的精度是按照經(jīng)緯度。有了超算之后，就可對云層運動進行精確模擬與觀測。”王蘭寧說。

為了提高觀測進度，他十幾年來追逐著超算發(fā)展的腳步。２０１１年，他在天津的“天河一號”上實現(xiàn)了觀測精度１０萬公里的目標(biāo)；隨后，他又在“神威藍光”實現(xiàn)了１萬公里精度；今年，他在“神威·太湖之光”上實現(xiàn)了９公里精度。如今，他又在向著３公里精度努力。

“如果能夠盯著每一朵云，天氣預(yù)報就將萬無一失。”王蘭寧說，當(dāng)然，這還需要更強的超算能力支撐。

算地：既能找飛機，也能抓偷排

尋找ＭＨ３７０，是世界科技角力的戰(zhàn)場。大量的衛(wèi)星雷達集中對準南印度洋，當(dāng)這些高科技眼睛采集到信息后，一個必經(jīng)的環(huán)節(jié)是數(shù)據(jù)處理，擔(dān)當(dāng)這一環(huán)節(jié)的角色即是超級計算機。“只要有足夠精確的相關(guān)數(shù)據(jù)，超算就能找到失事飛機。”清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)研究中心副教授黃小猛說。

除了找飛機，還有更多接地氣的事情倚仗超級計算機來解決。

建一棟樓對周邊的環(huán)境到底有什么影響？如何建設(shè)風(fēng)道便于污染物擴散？中科院深圳先進技術(shù)研究院正在國家超算無錫中心進行的一項課題，就是深圳市污染物擴散的模擬。通過超算模擬，可以根據(jù)目前污染物的情況，計算出未來一段時間的大氣污染物濃度和分布，進行空氣質(zhì)量預(yù)報。從預(yù)報結(jié)果還可以計算出哪些污染源“貢獻”最大，了解污染的來龍去脈，為污染防控提供決策指導(dǎo)。

“現(xiàn)在已經(jīng)可以實現(xiàn)倒推排查究竟是哪個排放點導(dǎo)致了某次大氣污染，未來將能夠?qū)崿F(xiàn)每個小區(qū)、每個居民點空氣質(zhì)量的準確預(yù)報。”中科院深圳先進技術(shù)研究院副研究員陳榮亮說。

算人：醫(yī)療應(yīng)用前景廣

模擬血流、模擬心臟、模擬人體任何一個部分，有了超級計算機，這些都不再是夢想。

近期，美國科學(xué)家利用世界前十的超級計算機，選取一名真人掃描其血管系統(tǒng)，通過３Ｄ建模技術(shù)建立動脈系統(tǒng)模型，成功地再現(xiàn)了整個人體的動脈系統(tǒng)。任何直徑或?qū)挾仍冢焙撩滓陨系膭用}血管都會出現(xiàn)在模型中，而且模型的分辨率達到了９微米。

只要運算核夠多、速度夠快，醫(yī)療工作者的診斷和治療水平將大大提升，而科學(xué)的治療手段更容易讓患者接受。

陳榮亮近日也在利用“神威·太湖之光”對人體血流進行模擬與分析，例如可以及時有效地判定一個病人是否會發(fā)生腦梗塞的風(fēng)險。

“過去，對一個可能發(fā)生腦梗塞病人，醫(yī)院難以判斷是否要進行支架手術(shù)，一般都會通過從大腿動脈處放進測壓導(dǎo)絲進行測量，這種方式既危險又痛苦。如今，經(jīng)過模擬計算，只要血流儲備分數(shù)如果小于０．８，就要做手術(shù)。”陳榮亮說。

科學(xué)解決醫(yī)患關(guān)系，從超級計算機開始。

算命？算你和他人有什么不同

你對自己了解多少？好奇自己究竟是什么樣的人？翻到星座運程時，半信半疑，但還是會瞄瞄和自己相關(guān)的那一頁？人類最好奇的永遠是自己本身。

超級計算機，在我們認識自己方面也能派上用場。

該功能的正式名稱叫“個性特征服務(wù)”。美國的ＩＢＭ超級計算機“沃森”近期宣布，通過對每個人２３００條最新社交網(wǎng)絡(luò)推文的解讀，應(yīng)用語言學(xué)分析方法歸納總結(jié)你的社交特性，然后將你與其他幾十萬甚至數(shù)百萬用戶進行比較，從而勾勒出你與眾不同的個性。

“沃森”的分析程序如果由“神威·太湖之光”來做，是不是會更加準確？

“理論上是可以實現(xiàn)的，畢竟我國的超算已經(jīng)達到了足夠的分析能力。”長期從事超算應(yīng)用的中科院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心研究人員周純葆說。只要科學(xué)家們的“腦洞”夠大夠好玩，設(shè)計禮服、設(shè)計創(chuàng)意食譜、設(shè)計任何你想得到或者想不到的玩意，超級計算機都有機會搶生意。