算天、算地、算人、算命？科學家告訴你超級計算機有啥用

原標題：算天、算地、算人……算命？——科學家告訴你超級計算機有啥用

新華社南京6月20日電(記者蔣芳、蔡玉高)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」，獲得更多的科學發現。

超算領域世界頂級的「戈登貝爾獎」(GONDON BELL PRIZE)設立30年以來，中國團隊從未入圍。此次，基於「神威·太湖之光」系統研發的三個課題入圍該獎項，占入圍總數一半。

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

算天：風中哪朵雨做的雲？

氣象台的天氣預報準度一直在提升，這背後其實都是超級計算機的功勞。

北京師範大學全球變化與地球系統科學研究院王蘭寧教授，是中科院軟體所與清華大學、北師大合作的「全球大氣非靜力雲分辨模擬」團隊成員之一。他從上世紀90年代從事氣象預報員，到後來轉型成為大氣分析專家，預報天氣的準頭不斷提升。

「下不下雨關鍵看雲層運動，在沒有超算之前，觀測雲層的精度是按照經緯度。有了超算之後，就可對雲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髮展的腳步。2011年，他在天津的「天河一號」上實現了觀測精度10萬公里的目標；隨後，他又在「神威藍光」實現了1萬公里精度；今年，他在「神威·太湖之光」上實現了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雲，天氣預報就將萬無一失。」王蘭寧說，當然，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場。大量的衛星雷達集中對準南印度洋，當這些高科技眼睛採集到信息後，一個必經的環節是數據處理，擔當這一環節的角色即是超級計算機。「只要有足夠精確的相關數據，超算就能找到失事飛機。」清華大學地球系統科學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境到底有什麼影響？如何建設風道便於污染物擴散？中科院深圳先進技術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，進行空氣質量預報。從預報結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。

「現在已經可以實現倒推排查究竟是哪個排放點導致了某次大氣污染，未來將能夠實現每個小區、每個居民點空氣質量的準確預報。」中科院深圳先進技術研究院副研究員陳榮亮說。

算人：醫療應用前景廣

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，通過3D建模技術建立動脈系統模型，成功地再現了整個人體的動脈系統。任何直徑或寬度在1毫米以上的動脈血管都會出現在模型中，而且模型的解析度達到了9微米。

只要運算核夠多、速度夠快，醫療工作者的診斷和治療水平將大大提升，而科學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生腦梗塞的風險。

「過去，對一個可能發生腦梗塞病人，醫院難以判斷是否要進行支架手術，一般都會通過從大腿動脈處放進測壓導絲進行測量，這種方式既危險又痛苦。如今，經過模擬計算，只要血流儲備分數如果小於0.8，就要做手術。」陳榮亮說。

科學解決醫患關係，從超級計算機開始。

算命？算你和他人有什麼不同

你對自己了解多少？好奇自己究竟是什麼樣的人？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「個性特徵服務」。美國的IBM超級計算機「沃森」近期宣布，通過對每個人2300條最新社交網路推文的解讀，應用語言學分析方法歸納總結你的社交特性，然後將你與其他幾十萬甚至數百萬用戶進行比較，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？

「理論上是可以實現的，畢竟我國的超算已經達到了足夠的分析能力。」長期從事超算應用的中科院計算機網路信息中心研究人員周純葆說。只要科學家們的「腦洞」夠大夠好玩，設計禮服、設計創意食譜、設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。

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