海洋計算AI基因測序誰是超算未來？

2016年08月10日 11:18:53

來源：中國網

易瀟 畢磊

人工智慧、天氣預報、能源勘探、基因分析……這些看似毫不相干又充滿技術含量的詞語背後，有一個聽起來似乎離我們很遠的概念：超級計算機（簡稱「超算」）。事實上，雖然超算這個概念並不常見，但它早已在潛移默化地幫助人們解決著科研、工作、生活中的許多難題。在人工智慧、海洋研究、基因測序這些的關鍵領域中，超級計算機是如何得到應用的？擁有全球最快的超級計算機的中國，為什麼反而在這一領域面臨困境？

8月7日，浪潮集團首席科學家中國工程院院士王恩東、搜狗公司CEO王小川、上海兒童醫院生物醫學信息中心主任呂暉、國家海洋局第一海洋研究所副所長喬方利，數位來自不同領域的嘉賓做客央視《對話》欄目，揭開了超算的神秘面紗。

從理性的機器走向感性的人：人工智慧與超算

作為現場嘉賓之一，被稱為「學霸」的搜狗公司CEO王小川表示，自己從大學就開始接觸超級計算機相關的課題，將超算本身強大的數據處理能力應用到天氣預測和基因測序等應用中，感受到了超算強大的計算能力。而在之後的工作中，王小川發現了超算新的應用領域――人工智慧。

王小川指出，人工智慧的理論在上個世紀八十年代已經成型，而強大的計算能力是當時實現人工智慧的最大短板，也是如今超算對這一領域發展最有力的推動。王恩東院士將超算的特點歸結為「快、准、狠」，對此王小川表示認同：「計算力的提升不僅僅意味著機器能算得更快更准，而是讓機器產生了一種接近感性的認知和表達能力。」

對於在人工智慧領域應用的未來，王小川解釋到，2012年人工智慧的一大突破是在人臉識別領域已經超過人類，語音、圖像的識別與處理將是人工智慧前沿的發展方向。「今天之所以無人駕駛領域能獲得進展，就是因為機器開始慢慢學會對環境作出識別、學會判斷。而超算讓人工智慧可以更好地理解人類，並替代人類做一些重複性的腦力勞動。」

對於超算帶來的人工智慧進步，王小川還現場演示了搜狗輸入法最新的語音糾錯功能：用戶只需使用自然語言告訴機器「將弓長張改為立早章」或者「刪除前兩個字」等，機器就能自己理解並對輸入的文本進行修改。他進一步表示，「這個應用與地圖等相結合，可以在無人駕駛等領域中有值得期待的表現。」這一演示引起了現場觀眾的極大興趣，也在現場「哪個超算應用最神奇」的投票中為人工智慧贏得了近40%的票數。

破解生命天書：從30億基因字母中檢查錯誤

上海兒童醫院生物醫學信息中心主任呂暉則從自己擅長的基因檢測方面，展示了超算在生命科學領域的應用。作為生命的天書，基因從最底層蘊含了許多病症的秘密，從最輕微的傳染病到嚴重的癌症，都能從擁有超過30億個鹼基對的基因中找到答案。而如何對數目如此龐大的基因進行檢測？超算成了必然選擇。

他將基因檢測比作「在2萬頁書，30億個字母中，找到其中的1、2個出錯的字母」，而超算「快、准」的能力在其中能夠發揮最大的功用。呂暉舉例稱，「在遺傳病檢測方面，目前已經有1/3的兒童能夠使用這種最新的技術，找到以前發現不了的致病因素。而在癌症領域，美國女星安吉麗娜?朱莉就是通過基因檢測，選擇切除乳腺降低罹癌風險；而蘋果前CEO喬布斯也在對抗胰腺癌的過程中通過基因測序進行了精準用藥，延長了多年生命。」他表示，隨著超算在基因領域的應用和越來越多的人類基因數據的收集，未來將造福更多人類。

在人工智慧與基因檢測之外，超算的另一項離日常生活稍遠，卻同樣重要的應用，則是海洋計算。國家海洋局第一海洋研究所副所長喬方利介紹到，電影《後天》中超強颶風的災難場景，實際上也確實有可能會發生，只是因為時間維度更長，而難以為人所察覺。發生在海洋中的颱風變幻莫測，應該如何預測？喬方利說「作為計算、預測未來的重要工具，超算能夠計算未來百年的氣候變化。」

除了天氣預測，超算對於核輻射的精準計算更加令人驚嘆。2011年日本福島因地震海嘯引發核泄露兩個月後，超級計算機就對核輻射的擴散情況進行了長期預測。喬方利展示了當時的預測圖片，「超算的計算結果預測，在2015年12月前後，核泄露的影響會觸及美國的沿岸。而事實證明，這份預測與後來實際的觀測是大致吻合的。」

雖然超算的應用已經滲透進我們的生活之中，但中國在超算應用上似乎仍與世界前列有著相當一段的距離。為什麼中國的「天河二號」連續多年蟬聯全球超算第一，中國躋身500強的超算總數量也超過一百台，幾位嘉賓卻一致表示，「中國在利用超算方面仍舊存在巨大差距」？

王恩東院士從應用、人才方面進行了解讀，他認為，「中國是超算大國，但並非超算強國。一方面是國內對於超算的應用，還沒有足夠重視，另一方面則是超算領域的人才比例較小。」喬方利則表示：「擁有超算和能充分利用超算是兩回事，把硬體發展起來，有了平台，後面的軟體、人才跟上，才能協調發展。」

王小川則從另一個角度對中國超算應用的落後進行了解釋，「中國超算目前還處於跟著別人跑的狀態。許多基礎的概念都是別人提出，開闢新的跑道，而我們在其中做跟進。也許我們跑得更快，但是在提出問題方面是落後的，這也是我們需要提高的地方。」

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