讓“超算”與海洋科研深度融合
——“2018全國(guó)高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)”精彩觀點(diǎn)摘編
摘要: 海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室舉辦超算圓桌論壇。 資料圖片
海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室舉辦超算圓桌論壇。 資料圖片 |
海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室高性能科學(xué)計(jì)算與系統(tǒng)仿真平臺(tái)展廳。 資料圖片 |
海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室高性能科學(xué)計(jì)算與系 統(tǒng)仿真平臺(tái)工作人員正在進(jìn)行測(cè)算。 資料圖片 |
海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室高性能科學(xué)計(jì)算與系統(tǒng)仿真平臺(tái)工作人員正在進(jìn)行測(cè)算。 資料圖片 |
10月18日至20日,由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)主辦,中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(以下簡(jiǎn)稱“海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室”)、中國(guó)海洋大學(xué)、國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心共同承辦,北京并行科技股份有限公司協(xié)辦的第十四屆全國(guó)高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)在青島國(guó)際會(huì)展中心舉行。
年會(huì)以“HPC+一切皆可計(jì)算”(HPC指高性能計(jì)算)為主題,秉承“超算驅(qū)動(dòng)、協(xié)同創(chuàng)新、合作共贏、引領(lǐng)未來”的宗旨,促進(jìn)人工智能、大數(shù)據(jù)、超算的協(xié)同創(chuàng)新,迎接當(dāng)今產(chǎn)業(yè)發(fā)展新機(jī)遇。海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室邀請(qǐng)了多位專家,分別圍繞超算與智慧未來、透明海洋、深藍(lán)大腦、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、國(guó)產(chǎn)E級(jí)、穿越時(shí)空、海洋量子7個(gè)版塊深入探討,就促進(jìn)信息化與海洋科研領(lǐng)域深度融合方面的最前沿科研成果充分交流。
超算與智慧未來
■中國(guó)科學(xué)院院士、海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任委員會(huì)主任 吳立新
■海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室超算平臺(tái)主任、中國(guó)海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng) 魏志強(qiáng)
互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合是大勢(shì)所趨,也是山東這樣一個(gè)制造大省和海洋大省在新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換方面的重要組成部分,對(duì)未來社會(huì)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
圍繞國(guó)家在人工智能、大數(shù)據(jù)、智能制造等領(lǐng)域的布局,各個(gè)城市均從技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)集聚、國(guó)際合作等多個(gè)方面積極規(guī)劃。山東省立足實(shí)體經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),圍繞未來海洋、城市、鄉(xiāng)村、家庭、企業(yè)、健康等領(lǐng)域需求,發(fā)展人工智能技術(shù),打造特色鮮明、智能領(lǐng)先、引領(lǐng)未來的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)體經(jīng)濟(jì),建設(shè)智慧未來世界大會(huì)、智慧未來研究院和智慧未來產(chǎn)業(yè)集群。
智慧未來世界大會(huì)將逐步形成具有品牌影響力、規(guī)?;⒅贫然?、持久性的國(guó)際產(chǎn)、學(xué)、研大會(huì),全力打造人工智能、互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的高端交流平臺(tái)。
智慧未來研究院旨在打造立足國(guó)產(chǎn)自主技術(shù)的大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、智能軟件、安全服務(wù)的技術(shù)研究中心,瞄準(zhǔn)智慧未來前沿技術(shù),組建國(guó)際一流科研隊(duì)伍,立足智能理論研究,開展國(guó)產(chǎn)智能芯片研發(fā),推動(dòng)智能終端設(shè)備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
智慧未來產(chǎn)業(yè)集群將圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng),立足山東優(yōu)勢(shì)和本土特色,依托山東省優(yōu)勢(shì)科研機(jī)構(gòu)群、家電電子優(yōu)勢(shì)企業(yè)群、制造優(yōu)勢(shì)企業(yè)群和駐魯央企優(yōu)勢(shì)企業(yè)群,在未來海洋、未來城市等六大領(lǐng)域打造智慧未來產(chǎn)業(yè)研發(fā)中心,構(gòu)建特色鮮明、集聚效益突出、影響力重大的未來產(chǎn)業(yè)集群,共同打造智慧未來共同體。
在未來社會(huì),一切皆計(jì)算,一切皆智慧。以未來世界大會(huì)影響全球、以未來研究院匯聚智力、以未來產(chǎn)業(yè)集群驅(qū)動(dòng)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換,將有力推動(dòng)山東人工智能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速高質(zhì)量發(fā)展,并將惠及城市、鄉(xiāng)村、家庭、交通、制造及醫(yī)療等方方面面。
超算與透明海洋
■中國(guó)海洋大學(xué)教授 張紹晴
■海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋動(dòng)力過程與氣候功能實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)海洋大學(xué)教授 陳朝暉
“透明海洋”大科學(xué)計(jì)劃旨在建立海洋立體觀測(cè)系統(tǒng),獲取海洋環(huán)境綜合信息,建立預(yù)測(cè)系統(tǒng),掌握海洋環(huán)境變化,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)海域“看得清、查得明、報(bào)得準(zhǔn)”。該計(jì)劃針對(duì)特定海區(qū),實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)獲取和評(píng)估不同空間尺度的海洋環(huán)境信息,研究其多尺度變化及氣候資源效應(yīng)機(jī)理,并以此為基礎(chǔ),預(yù)測(cè)未來特定一段時(shí)間內(nèi)海洋環(huán)境、氣候及資源的時(shí)空變化。在信息化時(shí)代,“透明海洋”將與大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”“人工智能2.0”等國(guó)家和區(qū)域重大戰(zhàn)略深度融合,并肩助力超算中心建設(shè),提升我國(guó)在海洋環(huán)境觀測(cè)預(yù)測(cè)方面的科研能力。
“透明海洋”大科學(xué)計(jì)劃已經(jīng)取得了一系列豐碩成果。在該項(xiàng)目支撐下,海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室憑借其自有的全球海洋領(lǐng)域最快超級(jí)計(jì)算機(jī),聯(lián)合美國(guó)國(guó)家大氣研究中心、美國(guó)地球流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心和澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織等世界領(lǐng)先海洋機(jī)構(gòu),以10公里的精度計(jì)算了未來500年全球海洋氣候演化過程,向全世界提出了中國(guó)方案,發(fā)出了中國(guó)聲音。海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室率先以3公里超高精度,實(shí)現(xiàn)了對(duì)我國(guó)海上絲綢之路的“兩洋一海”區(qū)域未來15天的海況與大氣每日常態(tài)化預(yù)報(bào)。這為遠(yuǎn)洋航運(yùn)和漁業(yè)捕撈提供了精準(zhǔn)的信息支持,對(duì)保障海洋戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境意義十分重大。
在近海生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面,依托“透明海洋”大科學(xué)計(jì)劃,能夠更為有效地開展海洋生態(tài)環(huán)境演變、海洋資源可持續(xù)利用、重大生態(tài)災(zāi)害模擬等研究,更加精細(xì)化地預(yù)報(bào)滸苔、赤潮等生物災(zāi)害以及臺(tái)風(fēng)、干旱等自然災(zāi)害。在海洋生物資源方面,分析重構(gòu)水產(chǎn)大數(shù)據(jù),構(gòu)建海洋牧場(chǎng)生態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)和漁業(yè)捕撈服務(wù)系統(tǒng),也為海水養(yǎng)殖的智能預(yù)警、精準(zhǔn)調(diào)控、智慧管控提供幫助和指導(dǎo)。
超算與深藍(lán)大腦
■海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室超算平臺(tái)主任、中國(guó)海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng) 魏志強(qiáng)
■海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室超算平臺(tái)副主任 賈東寧
隨著大數(shù)據(jù)的匯集、理論算法的革新和計(jì)算能力的跨越式提升,人工智能技術(shù)進(jìn)入了飛速發(fā)展時(shí)期,不僅為科學(xué)技術(shù)研究創(chuàng)造了新的可能性,也成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新引擎,在各個(gè)領(lǐng)域開始發(fā)揮它的神奇威力。
從機(jī)器視覺、語音識(shí)別、人臉識(shí)別等基礎(chǔ)性應(yīng)用技術(shù),到人機(jī)博弈、語音交互、機(jī)器翻譯等專業(yè)應(yīng)用技術(shù),再到無人駕駛、智能制造、智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)、智能交通、智能家居等綜合應(yīng)用技術(shù),人工智能滲透到生活的各個(gè)角落,將徹底改變我們的工作和生活方式。
隨著腦科學(xué)和人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,以類腦智能為代表的新一代人工智能技術(shù)逐漸綻放光芒。它更側(cè)重于以超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)利用神經(jīng)形態(tài)計(jì)算來模擬腦功能,通過將人腦的內(nèi)部機(jī)理融入機(jī)器系統(tǒng),提高機(jī)器的認(rèn)知、學(xué)習(xí)和控制能力,進(jìn)而產(chǎn)生更深度的交叉與合作,成為人工智能開發(fā)研究的新平臺(tái)。
海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室基于自身計(jì)算能力和數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì),將人工智能技術(shù)與海洋科學(xué)研究工作深度融合,全力打造“深藍(lán)大腦”,以海洋各領(lǐng)域?yàn)檠芯繉?duì)象,以人工智能為技術(shù)核心,全方位匯集海洋感知數(shù)據(jù)和領(lǐng)域信息,通過在海量數(shù)據(jù)信息中歸納和演繹海洋數(shù)據(jù)模型,將傳統(tǒng)的海洋知識(shí)從被動(dòng)發(fā)現(xiàn)變?yōu)橹鲃?dòng)發(fā)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的專家經(jīng)驗(yàn)建模到機(jī)器學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。未來的“深藍(lán)大腦”將面向浩瀚海洋,實(shí)現(xiàn)從機(jī)器智能向類腦智能的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)從機(jī)器學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)再到自主學(xué)習(xí)的跨越,從而在信息處理機(jī)制上類腦、認(rèn)知行為和智能水平上類人,使機(jī)器擁有人類認(rèn)知能力及協(xié)同機(jī)制,實(shí)現(xiàn)對(duì)未來透明海洋系統(tǒng)的智能自驅(qū)動(dòng)、自發(fā)現(xiàn)和自演進(jìn)。這是“深藍(lán)大腦”進(jìn)化的必由之路,也是海洋科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要途徑。
超算與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)
■齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)黨委書記 王英龍
■國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心副主任 潘景山
超算互聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代科研高效集約化利用計(jì)算資源的產(chǎn)物。然而,超算中心因“功耗墻”和設(shè)計(jì)復(fù)雜性等原因,在垂直方向上升級(jí)越來越困難,而現(xiàn)有基于互聯(lián)網(wǎng)、教育科研網(wǎng)等高延遲、低帶寬傳輸效率的網(wǎng)絡(luò)也越來越不能滿足用戶日益增長(zhǎng)的高效計(jì)算資源供給需求,所以必須利用高速、低延遲、高帶寬利用率的專用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通各個(gè)超算中心,由此產(chǎn)生了超算互聯(lián)網(wǎng)和國(guó)家分布式超算中心的必然需要。
海洋研究需要對(duì)巨大的數(shù)據(jù)量、眾多的數(shù)據(jù)源以及異類的數(shù)據(jù)集調(diào)查、觀測(cè)、計(jì)算,并對(duì)海洋大數(shù)據(jù)進(jìn)行快速交互與分析處理。基于超算互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)示范系統(tǒng),我們已把國(guó)家超算濟(jì)南中心、無錫中心、海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室超算中心互聯(lián)互通,組建成為超算大科學(xué)裝置群,其目的就是為了服務(wù)于全球海洋系統(tǒng)模擬器的建設(shè)。
2017年11月,海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室已與國(guó)家超級(jí)計(jì)算無錫中心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心簽署共建戰(zhàn)略協(xié)議,通過構(gòu)建國(guó)際超算大科學(xué)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,有效整合區(qū)域和全球超算中心服務(wù)能力,共同服務(wù)于國(guó)際超大規(guī)模協(xié)同計(jì)算任務(wù)。
同時(shí),海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與中國(guó)電信、中國(guó)教育網(wǎng)簽署合作協(xié)議,共建交互性強(qiáng)、覆蓋面廣、反饋迅速、資源豐富的超算互聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施,打造國(guó)際海洋領(lǐng)域的“超級(jí)大腦”。
通過超算大科學(xué)裝置群、超算互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)高效計(jì)算與數(shù)據(jù)資源供給,加強(qiáng)超算生態(tài)建設(shè),全力打造超級(jí)計(jì)算和人工智能生態(tài)圈。
超算互聯(lián)網(wǎng)作為打造海洋深藍(lán)大腦的動(dòng)脈網(wǎng),對(duì)實(shí)施透明海洋、深海極地、藍(lán)色生命等大科學(xué)計(jì)劃以及實(shí)施推進(jìn)健康中國(guó)戰(zhàn)略意義重大,對(duì)促進(jìn)國(guó)內(nèi)外科技合作、提升我國(guó)的科技競(jìng)爭(zhēng)力,具有重要的支撐作用。
超算與國(guó)產(chǎn)E級(jí)
■中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所研究員、中國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)高性能計(jì)算專委會(huì)秘書長(zhǎng) 張?jiān)迫?nbsp;
■國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心主任 楊美紅
E級(jí)超算是指每秒可進(jìn)行百億億次數(shù)學(xué)運(yùn)算的超級(jí)計(jì)算機(jī),被全世界公認(rèn)為“超級(jí)計(jì)算機(jī)界的下一頂皇冠”。目前,中國(guó)、美國(guó)、日本和歐盟均提出研制百億億次計(jì)算機(jī)計(jì)劃,人類將進(jìn)入E量級(jí)計(jì)算時(shí)代。
我國(guó)超算歷經(jīng)高性能計(jì)算機(jī)及核心軟件、高效能計(jì)算機(jī)與網(wǎng)格服務(wù)環(huán)境、高效能計(jì)算機(jī)及應(yīng)用服務(wù)環(huán)境、高性能計(jì)算4個(gè)五年計(jì)劃,超級(jí)計(jì)算機(jī)研制、應(yīng)用研發(fā)、環(huán)境建設(shè)等方面都取得重大進(jìn)展。中國(guó)在超算應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展讓人驚嘆,在高性能計(jì)算技術(shù)特別是應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展勢(shì)頭非常強(qiáng)勁。
在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持下,國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心聯(lián)合國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心等團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩年多的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和突破,研制成功神威E級(jí)原型系統(tǒng),并在國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心完成部署并投入使用。但E級(jí)計(jì)算生態(tài)建設(shè)之路才剛剛起步,透明海洋、藍(lán)色生命、深藍(lán)大腦等大科學(xué)問題為海洋E級(jí)計(jì)算生態(tài)建設(shè)提供支點(diǎn)、要地和主戰(zhàn)場(chǎng)。
當(dāng)前的E級(jí)超算研發(fā)與建設(shè)主要面臨3個(gè)挑戰(zhàn):一是需要研究如何降低功耗,實(shí)現(xiàn)綠色計(jì)算。E級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)需要將功耗控制在30兆瓦左右,目前已經(jīng)不能單純依靠更換線圈來實(shí)現(xiàn);二是必須增強(qiáng)元器件的可靠性,保障長(zhǎng)期健康高效運(yùn)轉(zhuǎn)。E級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)可能有上億個(gè)部件同時(shí)運(yùn)行,任何一個(gè)部件出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致E級(jí)超算停機(jī);三是需要提高可擴(kuò)展能力。
隨著我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,超算的應(yīng)用領(lǐng)域正逐漸拓寬,從國(guó)家安全、氣候氣象預(yù)報(bào)、深空/深海/深地探測(cè)等國(guó)家戰(zhàn)略領(lǐng)域,到互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、基因測(cè)序、金融計(jì)算、先進(jìn)制造、智慧海洋等領(lǐng)域,成為促進(jìn)基礎(chǔ)科學(xué)研究和重大技術(shù)攻關(guān)的重要手段。
超算與穿越時(shí)空
■中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所研究員 安芷生
■中國(guó)科學(xué)院院士、海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任委員會(huì)主任 吳立新
■中國(guó)海洋大學(xué)博士后 顧思凡
用地球氣候模式模擬并與古氣候觀測(cè)資料相結(jié)合,對(duì)理解氣候變化、驗(yàn)證現(xiàn)代氣候模式以及預(yù)測(cè)未來地球氣候變化至關(guān)重要。例如,從末次盛冰期(約21000年前)到工業(yè)革命前,大氣二氧化碳含量增加了50%,全球平均增暖3至5攝氏度,海平面升高近120米。這些氣候變化的巨大信號(hào)為驗(yàn)證當(dāng)代氣候模式和理解氣候變遷提供了一個(gè)絕佳的研究對(duì)象。
氣候模擬的發(fā)展很大程度上依賴于計(jì)算資源。過去由于計(jì)算資源的限制,氣候模式通常只能對(duì)古氣候做短期的切片模擬或非同期耦合試驗(yàn),無法研究深海環(huán)流的緩慢變化以及與未來氣候變化密切相關(guān)的氣候突變。
近幾年,國(guó)際上古氣候模擬又有了新的發(fā)展。例如,為了能進(jìn)一步模擬與古氣候代用資料直接比較的地球同位素,美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)和美國(guó)大氣科學(xué)中心等單位合作在氣候模式上成功加入了多種同位素模塊,并推出了模擬過去21000年來全球同位素與氣候協(xié)同演變的實(shí)驗(yàn)。同時(shí),德國(guó)科學(xué)界也推出了一個(gè)全國(guó)性的古氣候模擬計(jì)劃,對(duì)最近10萬年來的整個(gè)地球系統(tǒng)冰期—間冰期大旋回進(jìn)行超長(zhǎng)期模擬。
我國(guó)超算近年突飛猛進(jìn)的發(fā)展,為超長(zhǎng)期古氣候模擬提供了必要條件。今年,海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室及其超算中心與多院校單位進(jìn)行交叉學(xué)科合作,計(jì)劃用包含同位素模塊較高分辨率的地球系統(tǒng)模式,對(duì)過去25000年的全球同位素及氣候的演變,進(jìn)行“穿越地球時(shí)空”的第一次超長(zhǎng)期模擬實(shí)驗(yàn),為我國(guó)超長(zhǎng)期氣候模擬打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
預(yù)計(jì)2020年建成的E級(jí)超算中心,將使我國(guó)超長(zhǎng)期氣候模擬躍上新臺(tái)階,使我國(guó)超長(zhǎng)期模擬向超高分辨率全耦合地球系統(tǒng)模式方向發(fā)展,助力我國(guó)地球氣候系統(tǒng)模擬達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先地位。
超算與海洋量子
■中國(guó)海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng) 顧永建
■中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 郭國(guó)平
量子信息是量子物理與信息科學(xué)的結(jié)合,以量子態(tài)為基本單元,開發(fā)遵從量子力學(xué)規(guī)律的量子器件,基于量子力學(xué)規(guī)律實(shí)現(xiàn)信息的傳輸、存儲(chǔ)、處理和操控。目前,量子信息科學(xué)正在迅猛發(fā)展,“墨子號(hào)”量子科學(xué)衛(wèi)星升空運(yùn)行,京滬量子通信干線建成開通,量子計(jì)算機(jī)研制取得突破,量子信息技術(shù)正在邁向?qū)嵱没彤a(chǎn)業(yè)化。
量子信息包括量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量。量子計(jì)算是一種全新的超級(jí)計(jì)算形態(tài),它和機(jī)器學(xué)習(xí)固有的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)之間存在天然的結(jié)合可以帶來機(jī)器學(xué)習(xí)效率的大幅提升。因此,量子計(jì)算在氣候預(yù)測(cè)、海洋動(dòng)力過程模擬、海洋藥物開發(fā)等領(lǐng)域大有用武之地。量子通信是利用量子糾纏效應(yīng)傳遞信息的一種新型通信方式,能夠?qū)崿F(xiàn)海洋大容量數(shù)據(jù)的安全傳輸。量子測(cè)量不同于傳統(tǒng)的聲光電磁測(cè)量技術(shù),測(cè)量本身與被測(cè)量系統(tǒng)相互影響,可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)海洋探測(cè)性能大幅度提升,甚至完成原本無法完成的任務(wù)。量子信息技術(shù)為海洋技術(shù)揭開了全新面紗,推動(dòng)海洋科學(xué)從經(jīng)典物理邁向現(xiàn)代物理。
面對(duì)量子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,我們要把握歷史機(jī)遇,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)深度耦合,努力實(shí)現(xiàn)海洋技術(shù)和量子技術(shù)的融合發(fā)展,逐漸形成和發(fā)展壯大海洋量子技術(shù)這一新領(lǐng)域。近期,量子技術(shù)專家和海洋技術(shù)專家一道,將在國(guó)產(chǎn)超算系統(tǒng)上部署量子虛擬機(jī),建立研發(fā)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)量子語言、量子程序、量子芯片、量子測(cè)控系統(tǒng)和量子人工智能標(biāo)準(zhǔn)的建立,為下一代基于量子技術(shù)的海洋超算做好技術(shù)儲(chǔ)備。
量子信息科學(xué)為現(xiàn)代科學(xué)研究提供了全新的實(shí)驗(yàn)方法和工具,在物理科學(xué)與信息科學(xué)耦合推動(dòng)下,量子信息技術(shù)必將深刻改變我們的未來。
《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2018年10月24日 15 版)
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