中国「神威」超级计算机高居世界第一！它们究竟有什么卵用？(2)

李世石居然输了！！！！

从首尔赛场传来的消息准确无误！而且输得那么难看，1-4 横扫，人类的颜面荡然无存！

但没过几年，今年上半年由谷歌的"阿尔法狗"（alphago）挑战人类围棋高手的多次大赛中已经看到，即便是人家赖以自傲的围棋智商，在"阿尔法狗"的面前也完全不值一提。当柯洁以及他的国家队团队在与‘阿尔法狗’进行对决的时候，我感觉到似乎不是人机在对决，而是一批科学家和我们的围棋高手在进行智慧的交流，因为‘阿尔法狗’是科学家智慧的结晶。柯洁vs阿尔法狗第三局复盘棋谱是柯洁和阿尔法狗最后一局比赛的复盘棋谱，柯洁执白再战alphago，已经0:2落后的柯洁最终仍然没能争得一胜，虽然大家可能有些失望，但是在第二局中柯洁依然为我们展现了人类围棋的强大，[ 查看详细 ]。

（1997 年 IBM「深蓝」计算机击败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫）

这一战，恐怕打了很的脸。但从此也让这个叫「人工智能」的潮词隔三差五地出现在新闻标题中。然而，你不知道的是，人工智能这朵迷人又抢眼的红花，没有了超级计算机这片绿叶的衬托，也是枉然！

你以为跟李世石对战的就只是那台电视直播里能看到的小电脑啊？错了！是后面看不到的庞然大物。

“十一五”期间，郑州大学争取到的科研经费达12亿元，承担国家科技支撑计划、“973”、“863”、国家自然科学基金、社科基金等国家级项目425项，横向科研项目1316项目，获得国家级奖励4项，在国际知名期刊science和nature上发表文章5篇，2005年被sci收录论文位居全国高校第28位，被ei收录论文138篇发表sci（scie）和ei文章3330篇，申请发明专利698项，与企业签订合同1400份，获得成果转化费4亿多元。《认真贯彻幼教方针，全面实施素质教育》、《在实施素质教育的同时，不可忽视保育教育》《如何进行安全教育,培养幼儿自我保护能力》《浅谈如何做好家长工作》等在贵州《黔东教育》中发表，《浅谈如何做好家长工作》获地区论文评比一等奖，《如何做一名合格的保育员》获县论文评比一等奖在《贵州教育科研》中发表，《浅谈如何以人为本、加强民主管理有效提高教学质量》在《贵州教育科研》中发表.论文《人本管理努力提高办园质量》获省教科院、省教育学会2013年论文评选三等奖，“贵州省幼儿园适应性课程建设项目”课题研究报告在贵州教育上发表，《为什么孩子会把浆糊擦在衣袖上》《浅谈卫生保健工作的重要性》在《玉屏教育》上发表。不少中国的大学还要求要发表几篇一定水平的论文方可毕业，但是在英国博士毕业不需要发表任何的论文，只要老师认为你做的研究够了，就会同意你答辩，并送到校外评审。

（《自然》杂志发表 Deep Mind 团队论文）

这台计算机的装有 48 个 CPU 和 8 个 GPU，算得上是小型的超级计算机，浮点运算能力可以达到 11 TFLOPS，但为了达到更好的运算性能，AlphoGo 在训练和对战时还接入到了 1920 个 CPU 组成的网络之中进行云计算，这远程的计算能力也能传输给 AlphoGo 使其性能比翻了 40 倍，这才达到了挑战人类高手的门槛。

所以说，运算速度就是超级计算机的命根子！！

你也许会经常听到隔壁的电脑男谈论 i5、i7 CPU 的运算速度或频率，这个战斗数值放在超级计算机身上叫做每秒浮点运算次数（floating-point operations per second, FLOPS），也就是对浮点数据进行运算的速度能力。

FLOPS 的英汉对照如下：

一个 MFLOPS（megaFLOPS）= 每秒 10^6 次浮点运算

一个 GFLOPS（gigaFLOPS）= 每秒 10^9 次浮点运算

一个 TFLOPS（teraFLOPS）= 每秒 10^12 次浮点运算

一个 PFLOPS（petaFLOPS）= 每秒 10^15 次浮点运算

一个 EFLOPS（exaFLOPS）= 每秒 10^18 次浮点运算

而自从计算机诞生以来，人类制造的机器运算性能经历了巨大的飞越，运算速度蹭蹭地往上飙升。

在事关运算性能的硬件配置方面，联想yoga4 pro配备了一枚英特尔第六代酷睿i5-6200u双核处理器，主频为2.3ghz，可以睿频加速到2.8ghz，性能相对于上一代机型采用的酷睿m处理器有了大幅度的提升。测试小结：fritz chess benchmark测试项目中，amd a10 7870k每秒千步运算结果为6880，而酷睿i5 4460每秒千步运算结果为11093。配置上，联想 y430pat-ise笔记本使用一块14英寸led超薄显示屏，搭载intel 酷睿i7 4710mq处理器，主频可达2.5ghz，拥有6mb三级缓存，性能超群。

（个人计算机使用的英特尔「i7 」芯片）

所以粗略地作一下比较，一台「神威 · 太湖之光」的运算能力大致相当于 64 万台我的小破机，它开机 1 分钟的工作量等于小破机算 444 天，效率之高，不可谓不强悍！

这就是世界各国争先恐后地把超级计算机的运算速度往上提的原因。

人机大战故事中的人工智能由软件和硬件组成，算法是软件，而超级计算机则是不可替代的硬件，在与李世石这样的顶尖高手进行争分夺秒的对弈过程中，软件即使写得再漂亮，如果超算速度赶不上的话，李世石下好了子你的机器恐怕还没算完？

故事三

天宫一号

很多事情，对于你我，只有一次！

这不是心灵鸡汤，而是说，「天宫一号」空间飞行器要返回地球只能发生一次。

在轨飞行期间，神舟十号与天宫一号目标飞行器成功进行自动和手控交会对接，并首次开展中国航天员太空授课活动。本报讯 （记者 黄琦） 6月24日12点55分，在航天员刘旺的精准操控下，神舟九号载人飞船与天宫一号目标飞行器在太空再次对接，我国首次手控交会对接试验取得圆满成功。之后，与天宫一号成功实现交会对接，并首次开展中国航天员太空授课活动，对巩固和完善空间交会对接技术、推动空间实验室和空间站建设具有重要意义。

（「天宫一号」目标飞行器）

以极高的速度和地球大气剧烈摩擦。这时防爆的飞船外壳由于与大气剧烈摩擦。其上面的物质由于与地球大气发生剧烈摩擦。

（飞行器返回地球躲不开的「黑障」现象）

但难题是，像这种耗资巨大、需动用各方面力量才能完成的高端空间飞行，研发人员在地面上根本不能做到一模一样的真实实验。而传统的风洞试验结果也并非 100% 绝对可靠。

这时候，超级计算机中便派上用场了。

国家计算流体力学实验室很机智地借用了国家超级计算无锡中心的「神威 · 太湖之光」超级计算机，对「天宫一号」返回过程进行了电脑试验，以进一步加强对数据可靠性的判断。

下面是超算的计算结果：

基于「神威 · 太湖之光」，研发人员把「天宫一号」飞行器两舱简化外形（长度 10 余米、横截面直径近 3.5 米）陨落飞行（高度为 65 千米 和 62 千米，速度为 13 马赫）绕流状态情况进行并行模拟。

3、飞行试验目的：复习所学过的字卡准备：字卡玩法：教师将字卡贴在黑板的四周,其中每一张字卡都代表飞机飞行试验基地,开始,总指挥宣布飞行试验开始,随即飞机到达第一实验厂,如幼儿说出字卡飞机就继续进行飞行实验,如说错了飞机则停止进行修理直至学会这个字后方才继续飞行,最后到达目的后一起欢呼跳跃。结果表明：应用本文的lbm模型所得的模拟结果与解析结果吻合较好，验证了计算粘性流动的lbm模型及程序的正确性。 %循环中循环左移多了两次，将序列调整回正常位置y=conv(x1,x2) %直接调用conv计算线性卷积存入 yfigure(1)subplot(211)stem(f) %绘制自定义函数计算的卷积结果图xlabel('自定义函数计算线性卷积')subplot(212)stem(y) %绘制调用conv函数计算的卷积结果图xlabel('使用conv计算线性卷积')实验结果和分析实验结果图结果分析和讨论使用自定义函数计算的卷积结果和调用conv计算的卷积结果一致，本实验再现了使用matlab计算线性卷积的过程,加深了对线性卷积的认识。

像上面的计算量，如果用普通计算机不知要算到猴年马月！

一直以来，包括航天领域在内的科学研究是复杂运算的重灾区。传统计算机由于运算效能低下使得很多科学研究不得不被阉割或者遗弃，而如今超算的加入则像是摘掉了科学家脑袋上的紧箍咒，使得科学的世界一下子神清气爽，自由度又上了一个更大的台阶。

3

路在何方？

三个故事讲完了，但超级计算机的应用并没有完。

此外，超级计算机还可以有下面脑洞大开的运用：

……

「但 ... 理想很丰满，现实很骨感」

与中国超级计算机速度排名第一相对照的是——硬件很牛逼，软件很颓废，我国在超算应用方面严重落后。这就像中国足球，代表的恒大在亚冠所向披靡，但国家队就踢得像坨屎一样！！

终于直到 11 月 17 日这一天的新闻：

2016 年度「戈登 · 贝尔」奖的谜底在盐湖城举行的国际超算大会（SC16）上揭晓。中科院软件所研究员杨超与清华大学副教授薛巍、付昊桓等人联合北师大组成的研究团队，凭借在「神威 · 太湖之光」上运行的「全球大气非静力云分辨模拟」应用一举摘得该项锦标，实现了我国高性能计算应用成果在该奖项上零的突破。

呼 ~ 这才勉强挽回了一点颜面。然而前路依旧漫漫！

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