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北京時間9月2 9 日消息，據(jù)國外媒體報道，超級計算機領(lǐng)域發(fā)展異常迅猛，從上世紀60年代出現(xiàn)到現(xiàn)在，超級計算機領(lǐng)域已經(jīng)取得了長足的進步，而且這些超級計算機重要研究課題都是那些世界性的難題，比如癌癥、氣候變化、能源利用效率、海嘯預(yù)測等。也正是有了超級計算機的出現(xiàn)，我們對世界的認知速度才得以不斷提高。 說道超級計算機，很多人就會想到卡梅隆導(dǎo)演的《終結(jié)者》系列里面的產(chǎn)生自我意識的“天網(wǎng)”（Skynet），它本來是一種高級人工智能防御系統(tǒng)，用來控制美國國防部的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，但是“天網(wǎng)”在控制了所有美軍的武器系統(tǒng)之后，產(chǎn)生了自我意識，覺醒的“天網(wǎng)”認定人類是其發(fā)展的威脅，于是便轉(zhuǎn)向攻擊其創(chuàng)造者 ——人類，并決定采用各種大規(guī)模殺傷性武器，甚至包括核彈，以此來滅亡人類。而實際上，超級計算機在現(xiàn)實生活中都在為人類社會的進步作貢獻。 超級計算機，即超級電腦，通常是指由數(shù)百數(shù)千甚至更多的處理器(機)組成的、能計算普通PC機和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計算機。為了幫助大家更好的理解超級計算機的運算速度，把普通計算機的運算速度比做成人的走路速度，那么超級計算機就達到了火箭的速度。在這樣的運算速度前提下，人們可以通過數(shù)值模擬來預(yù)測和解釋以前無法實驗的自然現(xiàn)象。 超級電腦出現(xiàn)在上世紀60年代，最早的那臺就是美國的數(shù)據(jù)控制公司(Control Data Corp.)的6600,這臺超級電腦是由西摩 克雷（Seymour Cray）設(shè)計的，并與1965年投入運行，當時這臺超級計算機只有一個CPU。 現(xiàn)在世界上運行速度最快的超級計算機是日本富士通公司的“京”（K Computer），安裝在日本的理化研究所（RIKEN institute）。名字來源于中文數(shù)字單位“京”，即10的16次方。2010年10月1日，日本理化學(xué)研究所在神戶市舉行計算科學(xué)研究機構(gòu)成立紀念儀式，構(gòu)成超級計算機的約800臺計算機中的8臺首次公開亮相。2011年11月1日，日本理化學(xué)研究所及富士通發(fā)表兩家公司合作開發(fā)的新一代超級電腦“京”，已經(jīng)達到每秒1京（京是1兆的1萬倍）次以上計算速度，超過1京是目前世界上最快的紀錄。 現(xiàn)在世界上很多的超級計算機主要的工作就是解決世界上人類面臨的主要難題，比如氣候變化研究、疾病防控和提高能源利用效率等全球難題。 下面是世界上超級計算機中的最具有代表性的7大超級計算機，他們的主要工作就是讓這個世界變得更好，更安全。 1、IBM的Watson（華生）超級計算機，主要用于癌癥的研究。
IBM的Watson（華生）超級計算機曾在 2011年參加美國知名的之力競賽節(jié)目《危險邊緣》（Jeopardy），并挑戰(zhàn)往屆冠軍（都是真人）。Watson無需連接互聯(lián)網(wǎng)，而是直接依賴于它強大的并行分析能力。在Jeopardy展會上，參賽者（人和計算機）必須要回答一系列的問題，他們主要涉及歷史，文學(xué)，政治，電影，流行文化和科學(xué)。 IBM稱，Watson擁有敏銳的分辨力，即使在提問者的題目存在諷刺口吻，謎語等，它都能自己完成譯碼，無需借助外界任何的幫助。 現(xiàn)在Watson和美國的史隆凱特林癌癥中心（Memorial Sloan-Kettering Cancer Center）一起研究最有效而且具有個性化的癌癥治療方案。而Watson優(yōu)于其他的超級計算機的地方就在于Watson能夠理解人類語言，而且每秒鐘的處理能力達到了500千兆字節(jié)，這相當于每秒鐘能夠處理100萬本書籍的信息量。 Watson在這項研究中起到了非常重要的作用，IBM的首席醫(yī)學(xué)科學(xué)家馬丁 卡恩（Martin Kohn）透露，Watson的工作就是讀取和理解大量的信息，因為現(xiàn)在關(guān)于醫(yī)療保健領(lǐng)域已經(jīng)開發(fā)了很多的信息，尤其是在腫瘤學(xué)方面，因為信息量太大，所以讓人來完成這些信息的讀取和理解也變得越來越具有挑戰(zhàn)性，而Watson擔任這一工作就再合適不過了。只要醫(yī)生需要，Watson就能準確地提供相關(guān)信息。 2、日本富士通公司的“京”（K Computer）超級電腦，主要用于海嘯的預(yù)防。
日本富士通公司的“京” （K Computer）超級電腦是目前世界上最快的超級電腦，每秒的運算速度超過了每秒1京（京是1兆的1萬倍），也就是1秒鐘超過了1萬萬億次。超級電腦“京”里面的每一個芯片都有16GB的本地內(nèi)存，而整個超級計算機的內(nèi)存達到了1377兆兆字節(jié)。這臺超級電腦用電量也很大，達到了12兆瓦特，相當于3萬個家庭的用電量。 超級電腦“京”擁有讓世界變的更好更安全的潛力，其中一部分的應(yīng)用程序是用來改變半導(dǎo)體和現(xiàn)在的人類醫(yī)學(xué)，根據(jù)富士通的報告，“京”能夠在dye-sensitized太陽能電池的研究中模擬出原子和電子的運動，這為具有更高能源轉(zhuǎn)換效率的新型太陽能電池研究作出了很大的貢獻。 超級電腦“京”還用來研究地震波的傳播，以預(yù)測海嘯可能給海岸上的建筑物帶來的破壞力。這極大地促進了處于地震帶的建筑物設(shè)計研究，也提高了建筑物在遭遇地震、海嘯等災(zāi)害時的穩(wěn)定性和牢固性。 3、天河1A，用途十分廣泛。
在基本富士通的超級電腦“京”之前，地球上運行最快的超級電腦是中國的天河1A，該超級計算機最高運行速度達到了2.5千萬億次。天河1A是 “天河一號”的升級優(yōu)化版本，配備了14336顆至強X5670處理器、7168塊基于 Nvidia “Fermi”架構(gòu)的Tesla M2050計算卡、2048顆國防科技大學(xué)研制的飛騰處理器以及5PB存儲設(shè)備。天河1A實測性能是之前全球最快的超級計算機“Jaguar”（美洲虎）的1.425倍。與誕生于一年前的“天河一號”一期系統(tǒng)相比，二期系統(tǒng)的峰值性能和持續(xù)性能分別提高了 2.89倍和3.45倍。 天河1A安裝在天津的國家超級計算機中心，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括石油勘探數(shù)據(jù)處理，生物醫(yī)藥研究，航空航天裝備研制，資源勘測和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理，金融工程數(shù)據(jù)分析，氣象預(yù)報和氣候預(yù)測，海洋環(huán)境數(shù)值模擬，短臨地震預(yù)報，新材料開發(fā)和設(shè)計，土木工程設(shè)計，基礎(chǔ)科學(xué)理論計算等。 4、美國的超級計算機正在從“Jaguar”升級成“Titan”
為了不被日本和中國所超越，美國也在努力爭取以研制出世界上運行速度最快的超級計算機。美國能源部的超級計算機“Jaguar”（美洲虎）安裝在了田納西州的橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory），目前該超級計算機正在進行大規(guī)模升級，預(yù)計在2012年年底之前能夠完成。升級之后的名字為“Titan”，其每秒運算速度會大幅度提升達到2京也就是1秒鐘達到了2萬萬億次，將會是富士通超級電腦“京”的2倍。 超級電腦“Jaguar”主要用于能源替代技術(shù)和氣候變化等世界難題。 5、美國通用的超級電腦“Sierra”用于研究如何提高然燃油效率。
通用電氣全球研發(fā)中心現(xiàn)在正在使用超級電腦“Sierra”研究如何改善通用下一代汽車的燃料噴射器（噴油嘴），以便于更好地提高汽車的燃油使用效率。通用希望使用該超級計算機能夠顯著提高燃料噴射器技術(shù)，以推出更省油且排放尾氣更少的汽車發(fā)動機。雖然火車頭和燃氣渦輪也在研究范圍之內(nèi)，但是現(xiàn)在研究的重點是飛機的渦輪機。 6、美國羅格斯大學(xué)使用超級計算機Blue Gene/P來提高學(xué)術(shù)研究。
美國新澤西州的羅格斯大學(xué)最近建立了一個高性能計算機研發(fā)中心，該中心的主機就是大名鼎鼎的IBM超級計算機Blue Gene/P。美國媒體認為借助超級計算機Blue Gene/P的幫助，羅格斯大學(xué)的高性能計算機研發(fā)中心能夠晉升為世界上頂尖的超級計算機研究中心。羅格斯大學(xué)表示，超級計算機 Blue Gene/P的用途是提高學(xué)校在多個領(lǐng)域的研究水平，包括癌癥、遺傳研究、醫(yī)學(xué)成像和信息學(xué)、高級制造技術(shù)、環(huán)境和氣候變化以及材料學(xué)等領(lǐng)域。 7、下一個超級電腦會思考？
考慮到超級計算機從上世紀60年代出現(xiàn)到現(xiàn)在取得的巨大成績，人類不得不感慨在這半個世紀里超級計算機領(lǐng)域已經(jīng)取得的巨大進步，展望未來，誰也不敢確定在21世紀超級計算機到底能夠發(fā)展到什么地步。 德國杜塞爾多夫的專家團隊正在開發(fā)一個能夠模擬人類大腦思維的超級計算機，亨利 馬克拉姆（Henry Markram）教授是該團隊的首席科學(xué)家。根據(jù)外界預(yù)測，該項目將在未來12年內(nèi)完成。馬克拉姆認為，如果該超級計算機研制成功，會對現(xiàn)代人類腦部醫(yī)學(xué)研究作出巨大的貢獻，尤其是在治愈阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥的研究方面肯定會取得非凡的進展。 然而很多人擔心，這臺超級計算機如果能夠模擬人類的大腦思維，肯定會產(chǎn)生自己的思維，到時候人類是否能夠駕馭如此聰明的智能超級計算機，是否會像科幻電影里面演的那樣發(fā)生什么不利于人類的事情。也有很多人非常期待這個超級計算機能夠成為最聰明的超級電腦。 該項目的資金來自于歐盟，未來還會得到更多的資金支持。 |
