超級計算(HPC)你了解多少

人均HPC算力消費反映一個國家的科技創新水平

高性能計算(High Performance Computing,簡稱HPC),常被稱為“超級計算”。

80年代中國人均電力消耗是300多度/年, 美國則是人均近1萬多度/年, 差了30多倍。這也真實反映了當時兩個國家的發展水平和差距。如今我國人均用電量已接近世界平均水平,為部分發達國家的1/4—1/5。

 

過去十年,我國電力工業快速發展,人均用電量快速增長,這和我國經濟發展的軌跡是吻合的, 所以人均生活用電量反映了一個國家的經濟發展水平。同樣,高性能計算的算力的人均消費則是反映了這個國家的科技創新和技術實力。對一個公司和企業而言更是如此, 在2004年代韓國三星電子EDA設計團隊所消耗的高性能計算集群規模就已經達到了3000臺以上, 而那個時候的華為海思EDA計算集群規模也就100多臺。

 

而到了2018年的時候華為海思EDA設計的高性能計算集群也已經達到了上萬顆CPU,幾千臺計算集群的規模,這時的華為手機已成為中國第一品牌,躋身世界三大品牌之一。 反觀中國汽車行業,國產品牌汽車幾乎沒有大量使用高性能計算集群,因為我們大部分在做逆向設計制造, 自主創新鳳毛麟角,也就對高性能計算的規模要求不高,這也就可以解釋為什么當今中國汽車制造還是外國品牌獨大的局面。 所以高性能計算能力可以用來直接衡量一個企業,一個公司, 一個產品和品牌的科技創新能力和實力。

 

 

如今從超級計算機數量分布來看中國占比45%,位居世界第一;但從超算算力看,美國第一,我國華為、浪潮、曙光上榜,但制造商算力只占11%。

 

這反應出我國超算制造業雖然占優勢,但性能和發達國家還有較大差距。所以,我國在超算領域,無疑是“超算大國”,但和“超算強國”仍有一定距離,后續應該著重發展質量,而非數量。國內不少有識之士也認識到我們的兩大軟肋:

HPC軟件應用差距,我們的超算應用普遍局限在氣象、軍事、航空領域,而國外超算應用比較廣泛。

HPC應用軟件差距,在HPC軟件應用方面,我們幾乎沒有自己的軟件, 這些軟件都掌握在外國人手里。相對于芯片技術, 我們發現軟件情況更嚴峻, 我們幾乎沒有替代品。

 

超級計算作為高科技發展引擎,已早已成為世界各國經濟、國防、科研方面的競爭利器,在材料科學,生物化學,智能制造,國家高科技領域與尖端技術研究方面是不可或缺的。經過我國科研人員不懈的努力,我國超算研制飛速發展,成為繼美國、日本之后的第三大高性能就計算機研制生產國。這對我國科研發展發揮了重要作用,是國家科技發展水平和綜合國力的重要標志。

 

 

 

超級計算機與人工智能

早在80年代,我在讀研究生的時候,和師兄弟一起討論人工智能未來發展方向以及探討人和機器下棋的結局時,就得出結論,未來計算機一定會下過人類,只要計算速度足夠的快。1997年IBM“深思”之子“深藍”肩負使命,向卡斯帕羅夫發起了挑戰,這一次,深藍電腦以3.5–2.5擊敗卡斯帕羅夫,成為首個在標準比賽時限內擊敗國際象棋世界冠軍的電腦系統!

 

國際象棋也被計算機完全破解!這是因為下棋是個決策樹問題, 象棋決策樹的規模大約是40^80步。當用現代超級計算機能力,一般的暴力算法就能完敗任何世界象棋高手。然而,當西方世界智力游戲淪陷時刻,人們把目光瞄準了遙遠的東方,我們中國的圍棋是當時計算機無法攻克的一座高山。

 

 

盡管原因很簡單,就是算不過來!圍棋每一局可是有150步,每一步有250種可選的下法!計算機對應的就要計算250^150 步!再加上其中的無窮變化,用暴力算法就算用世界上最快的計算機,在地球毀滅之前也算不出來。Google的阿爾法圍棋的誕生,這一切被改變了。阿爾法圍棋在計算能力上并不出奇,它最恐怖的屬性在于其學習速度。

 

研究者們用最新的方法“深度學習”對其進行訓練,在阿爾法圍棋的核心中植入了全新的算法,使得阿爾法圍棋不再像自己的老前輩一樣只會悶頭算數,而是可以和人類棋手一樣,會依據棋局判斷當前局面以推斷未來的局面了!說白了以前計算機每一步下法都是個天文數字,而有了人工智能算法,大大縮小了這顆搜索樹的范圍。

 

并且最牛的是,它還可以和自己對弈,通過不斷的學習,在短時間內就能讓自己的棋藝繼續精進,也就是搜索樹更加精準!2016年1月,阿爾法圍棋就在實戰中擊敗了歐洲冠軍,震驚了世界。緊接著同年3月,阿爾法圍棋與人類頂尖的圍棋高手韓國人李世乭(shí)、2017年5月與排名世界第一的圍棋冠軍柯潔對弈中,人類完敗。 人工智能活生生的把人類引以為自豪的圍棋打回了原型。 人類徹徹底底的了解的人工智能的強大。

 

 

自從阿爾法狗戰勝人類棋類博弈后, 有人驚呼人工智能未來會戰勝人類從而統治人類。 這一觀點的代表人物是知名物理學家斯蒂芬·威廉·霍金,他曾經對人工智能做出過預言:未來人工智能也許會是人類的終結者。 這里我不想對霍金的論斷作出評論,還是回到我在八十年代和師兄弟的關于人工智能的探討吧, 其實今天人工智能在圍棋上戰勝人類,我們在30多年前的討論中已經有了答案, 所以今天的結果并不出乎意外。

 

但是,當時我們的話題的另一半就是人工智能在智能上,人類可能比不過她。但是人工智能在智慧上和人類差距很大, 我們舉了一個著名的例子來說明智能和智慧的差別。 比如在一間辦公室到中午了老王出去吃飯了, 這時有個電話打進來找老王,顯然回答是老王不在辦公室。那么如果問老王為什么不在?我們人類會很快回答,“因為他去吃飯了”。

 

然而人工智能就不能回答, 因為她不知道老王出去吃飯和他不在辦公室的因果關系。 這就是我們要說的上下文關系問題, 這個牽涉到的是智慧而不是智能。 現在的科技也證明了這一點, 盡管人工智能下圍棋戰勝了何潔, 但是在智慧方面,如今的人工智能也就相當于5歲小孩的能力。

 

智力涉及的是人腦進行信息加工部分的能力,英國的心理學家斯皮爾曼將能力劃分為一般能力和特殊能力,智力(Intelligence)屬于一般能力范疇??蓽y量的智力也成為了如今當紅研究——人工智能(Artificial Intelligence)的理論基礎之一。

 

智慧是一個人集智商、情商、挫商、愛商等等諸多能力于一體的整體表征,不僅為了生存,更是為了改造和創造而擁有的優秀品質,是探得根本、融會貫通的高級境界。智力或許決定了能力的高低,而智慧決定是關聯性的廣度與深度。

 

 

再回到霍金的論斷, 斯坦福大學計算機科學院教授、谷歌首席科學家Yoav Shoham稱,他特別贊同霍金對于人工智能的評價,有激動人心的一方面,但更多的要提早預防AI帶來的一系列問題。而對于“機器人取代人類”的言論,Yoav Shoham認為,未來人與機器的界限會越來越模糊,當人和機器融為一體了,就不存在機器會取代人的一個過程。

推薦閱讀 

在線咨詢 MESSAGE

姓名 *

電話 *

郵箱 *

咨詢意向 *

公司名稱

所屬行業

需求概述 *

{转码词},{转码词1},{转码词2},{转码词3}