中国「神威」超级计算机高居世界第一！它们究竟有什么卵用？

摩天大楼盖得再高

也得有人住啊

!!!

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「神威 · 太湖之光」登顶

上周，一则关于超级计算机的新闻低调地刷上了各大网络媒体的科技板块：

国际 TOP500 组织在德国法兰克福公布了最新的世界超级计算机 TOP500 排名，我国自主研制的「神威 · 太湖之光」超级计算机，每秒浮点运算次数达到 93 PFLOPS，成为全球最快的超级计算机。

（就是这台）

奇怪。这种极度增强民族自豪感的好事喜事，怎么没有头条置顶兼标红？！

这是因为。。。早在 2015 年中国科技部网站放出的新闻，另一台超级计算机——

由国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机系统，以峰值 计算速度每秒 5.49 亿亿次、持续计算速度每秒 3.39 亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居 榜首，这是继 2010 年“天河一号”首次夺冠之后，中国超级计算机再次夺冠。《战狼2》的“想看人数”共400982万，位居今年“想看”排行榜第三，吴京力压一众鲜肉小花成为“猫眼影人榜”第一名，《战狼2》连续10天领衔票房日冠军，连续7天上座率位居第一。这是“天河二号”自2013年6月问世以来，连续6次位居世界超算500强榜首，也是世界超算史上第一台赢得“六连冠”的超级计算机，创造了世界超算史上连续第一的新纪录。

原来，人家中国这哥俩已连续 4 年蝉联世界超算冠军，怪不得大家都不关注了。无敌是多么 ~ 多么 ~ 寂寞。

在最新的十强榜单中，世界最快的超级计算机前三甲分别是「神威 · 太湖之光」 93 PFLOPS，「天河二号」 33.9 PFLOPS 和美国「泰坦」17.6 PFLOPS。

（「神威 · 太湖之光」超级计算机）

（「天河二号」超级计算机）

（美国「泰坦（Titan）」超级计算机）

此外，十强榜单里第 4-10 名还有以下的计算机，来一波美图！

（美国「红杉 ( Sequoia ) 」超级计算机，17,173.2 TFLOPS）

（美国「科里（Cori）」超级计算机，14,014.7 TFLOPS）

（日本「Oakforest－PACS」超级计算机，13,554.6 TFLOPS）

（日本「京 ( K ) 」超级计算机，10,510.0 TFLOPS）

（瑞士「戴恩特 ( Piz Daint ) 」超级计算机，9,779.0 TFLOPS）

（美国「米拉 ( Mira ) 」超级计算机，8,586.6 TFLOPS）

（美国「三一 ( Trinity ) 」超级计算机，8,100.9 TFLOPS）

除了「神威」「天河」，我朝目前还有「曙光」「银河」另外两个主力超级计算机系列，而国内的高性能计算企业中科曙光也于今年 7 月正式启动下一代的 E 级高性能计算机原型系统（每秒百亿亿次（Eflops）量级的计算机）的研制项目，预计在 2020 年左右发布。

（曙光星云超级计算机）

（银河— I 型超级计算机）

蓝鹅，好大喜功的悠久传统，无形中训练出一批越来越精明的吃瓜群众，大家纷纷疑惑：

弄辣么多超级计算机有什么卵用？

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超级计算机是什么鬼

不得不承认这是个很有挑战性的问题，但是要「知其所以然」前须先「知其然」，我们得先知道超级计算机是什么鬼吧。

顾名思义，与一般的小型机相比，超级计算机就是具有超量级计算能力的机器。

但在特定用途下最有效、最经济、最快速，是其他计算机无法替代的。拟态计算机是受自然界的“伪装大师”章鱼通过扭曲身体和触手以及改变颜色、模仿其他动物的外表和行为来规避危险的启发，按照拟态计算原理构造的一种计算机，它改变了电子计算机“结构固定不变、靠软件编程”的计算方式，实刚”一样，根据不同计算任务，通过主动“变身段”迎合不同用户或计算任务，合理地利用计算资源，同时还能以结构的不确定性来抵御黑客或病毒的攻击，使计算机拥有高安全性。首先，旺是对过去的牌局的总结，你刻意针对的对手本来就不见得会继续“旺”，以牺牲自家手牌为代价乱碰，只会损失自己的手牌让他人受益，其次，如果只是通过碰牌减少特定对手的摸牌，实际上影响几乎为零——一次碰牌只能过掉对手一手牌，而你又能碰几次呢。

2.3 计算模型 量子算法：shor大数质因子分解算法 grover搜索算法 量子智能算法 2.3 计算模型 四、生物计算机 2.3 计算模型 主要特点：①强大的记忆功能 ②运算速度快 ③能耗低 ④具有自愈特性 ⑤具有模仿人脑的思考机制 ⑥具有超高密度 本章小结 从计数、逻辑、算法角度，看计算问题 术语：计算理论，计算，计算过程 可计算理论 定义，特性，主要内容 图灵机、λ转换演算、丘奇-图灵论题、原始递归函数 ，意义 停机问题 不可判定性、理发师悖论 计算复杂性理论 算法/计算复杂性 时间、空间 ，p类问题，np问题 计算模型 图灵机，冯·诺依曼机，量子计算机，生物计算机 一个给定机器的程序是机器内的五元组形式的指令集，它定义了机器在特定状态下读入一个特定字符时所采取的动作。在计算集群中部署mpi环境，将openmp分别部署于计算集群中的各个计算机节点，运行计算集群，在mpi环境中可多线程并发运行程序，线程分配由人为操作来决定每个计算机节点上运行的线程数。1.采用mpi与openmp编译提高计算集群的streambenchmark测试性能的方法，其特征是具体步骤为: 在计算集群中部署mpi环境，将openmp分别部署于计算集群中的各个计算机节点，运行计算集群，在mpi环境中可多线程并发运行程序，线程分配由人为操作来决定每个计算机节点上运行的线程数。

（超级计算机简单构造图）

（「泰坦」超级计算机的核心构造）

那他的具体作用在哪？

为此在下准备了 3 个小故事，带你进入未知的超级计算机世界。

故事一

Enigma

讲到超级计算机，溯源的话要提提图灵。

前年，一部叫《模仿游戏》的英国电影上映了。主演是本尼迪克 · 康伯巴奇，演过《神探夏洛克》，相信无人不知。而剧中他饰演的就是图灵，计算机之父。

（《模仿游戏》海宣传报）

1，cg跟头像不一样，cg图需要一个透明的背景，不然一些黑背景或者白背景的图片导入后，黑背景和白背景仍然存在，这就需要用photoshop进行抠图，保存为支持透明背景的png格式，然后用prgviewer转换成shp格式。nero6.0简体中文破解版是德国ahead software公司出品的老牌刻录软件，用户可以使用它制作video cd、super video cd、可引导系统的启动光盘、hybrid格式cd和udf格式cd等等。最下面的【数据格式】是让 人们设置针对不同“光盘防拷技术”数据光盘，如果要复制的光盘有“光盘防拷技术”，就必须在【数据格式】下拉菜单中选择要破解的防拷格式，alcohol 120%就会针对不同格式光盘做出相应的破解机制，当然如果并不知道要制作的光盘到底是使用了何种“光盘防拷技术”或者说不知道怎么样去识别源光盘所使用 的“光盘防拷技术”，就有需要借助其他如clonyxxl之类的光盘防拷技术识别软件程序来帮助识别．然后点击【下一步】进入下一个制作向导介面【选择目 标目录】窗口，如果觉得默认保存路径和镜像名称不满意时，在这里提供了重新设置镜像文件制作保存路径和镜像名称的功能，而在【镜像格式】下拉选项中制作的 镜像文件格式除了alcohol 120%本身的格式【.mds】之外，还提供了有clone的【.ccd】discjuggler【.iso】和cdrwin【.bin】的多个选项，没 错alcohol 120%还可以制作本身的【.mds】，还支持目标多种主流镜像文件输出，跟据自己的实际需要，请自行选择要输出什么格式的镜像文件，但是为了达到更好的 兼容性和更好的格式支持，该例教程还是选择了alcohol 120%本身的格式【.mds】，接着鼠标单击【开始】，开始制作建立镜像文件，。

以此为突破点，图灵想到了用「候选单词」这一方法来破译 Enigma 电文，并提出了唯有机器才能击败机器的理论。他率领军情六处的一众科学家秘密研发破译密码的机器，并于两年后成功破解了德军密码。但由于图灵作为的秘密被泄露给了英政府，最终受到非人的迫害并自杀……

（艾伦 · 麦席森 · 图灵，1912-1954，英国数学家、逻辑学家，被称为计算机之父）

直到 2009 年，在超过 30000 人的签名请愿下，英国首相布朗向全国人民正式颁布对图灵的道歉。2013 年，英国女王正式宣告对图灵「严重猥亵」罪的赦免。

设置密码时，密码大师可直接生成复杂密码，自动填写密码，并集中管理密码，三重加密和多渠道的安全保护，能够基本杜绝密码被盗取或破解的情况。之后会看到新建立的xxx(demo).xls文件，这个就是破解后没有打开密码以及修改密码限制的excel文件，打开该文件可以看到与之前加密excel文件一样的内容，输入信息也都是可以保存的，从而顺利的完成了针对excel文件密码的破解工作。这首先面临的第一个问题是破解adsl上网密码.先前的上网密码是被路由器加密后记忆在密码框里,但是由于电信登记单早已不知去处,开通宽带使用的的主人也早已离职,去电信去获取或更改adsl上网密码非常麻烦,于是尝试使用工具来进行破解.。

图灵发明的计算机能在短时间内破解密码，扭转了战场的局势，使二战结束至少提前两年。

（图灵机）

之所以提到这个故事，是因为这是最早利用计算机破译密码的例子了。如果用今天最快的超级计算机来暴力破解（就是不停地试） Egnima，需要多少时间呢？以「神威 · 太湖之光」9.3*10^16 的运算速度粗略地算，大概也就是 0.11 秒的事情！把实际的破解算法考虑在内，最久也只需几百秒。

如今，超级计算机被广泛运用在包括密码破译在内的数学问题的解决之中。四色问题、E8 结构、费克特 ( Fekete ) 问题、开普勒 ( Kepler ) 猜想、埃尔德什差异问题等著名数学难题，都是借助计算机来破解的。

近代数学史上「三大猜想」之一的四色问题，它在 1852 年被提出来，通俗版本是：「任意一个无飞地的地图都可以用四种颜色染色，使得没有两个相邻国家染的颜色相同。」（飞地指隶属于某一行政区管辖但不与本区毗连的土地，例如河北省的三河市、大厂回族自治县、香河县同属于廊坊市，但与廊坊市之间却隔着北京和天津。）

（世界地图能否只用四种颜色着色？）

这个看起来跟奥数没有违和感的问题，很容易理解，但在这一百多年的时间里，无数数学家前赴后继，还是无法解决。

（解决四色问题曾经用到的模型分析图）

多少个春夏秋冬过去了 ~~~

终于等来了超级计算机！

课程介绍:平面向量问题一直在高中数学中以数学工具的形式出现,它很好的体现了数学知识间的联系与迁移,具体到平面向量基本定理,又在向量这部分知识中占有重要地位,是向量坐标法的基础,是联系几何和代数的桥梁, 本课主要从几何意义的角度介绍定理的应用.课程设计:张兵,中学一级教师。 然后师生互动， 共同完成性质定理的确认与证明， 并归纳性质定理：两个平面垂直， 则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。然后师生互动，共同完成性质定理的确认与证明，并归纳性质定理：两个平面垂直，则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。

（IBM 360 计算机系统）

上过数学课的我们都知道，数学证明有两种方法，一种「蠢办法」和另一种「聪明的办法」。「蠢办法」实际上就是「穷举法」，把可能的情况都列举出来，因为对于人脑来说超级费力，所以说「蠢」。例如，要证明世界上没有黑天鹅，就通过找到无数只白天鹅来证明；而所谓「聪明的办法」就是用「漂亮」与「优雅」的严密逻辑来证明。

在过去，数学家们都会倾向于寻找「聪明的办法」来证明猜想的正确与否。

然而，超级计算机远超人脑的计算能力弥补了过去「蠢办法」的不足，使得运算量超大的「穷举法」变得异常直接，为解决数学史上的许多疑难杂症在独木桥外独辟了蹊径。如果阿基米德生活在当下，他可能会说：

给我一台超级计算机，我可以解决任何一个问题！

故事二

李世石

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