HPC（高性能計(jì)算），這個(gè)在很多人看來和自己沒有半毛錢關(guān)系的技術(shù)，如今開始被眾人感知，因?yàn)樗拇_在讓人們的生活發(fā)生翻天覆地的變化。

　　孕婦不用再為唐氏篩查不理想的結(jié)果而焦慮，因?yàn)樗齻兛梢赃x擇一種更為便捷高效的監(jiān)測(cè)胎兒的技術(shù)——基因測(cè)序，相較于唐氏篩查的準(zhǔn)確率以及羊水穿刺的風(fēng)險(xiǎn)性，基因測(cè)序以高準(zhǔn)確性、基本趨近于零的風(fēng)險(xiǎn)性，得到了很多“準(zhǔn)媽媽”的歡迎。

　　上述基因測(cè)序就是依賴HPC，在大數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)下，以往主要以科學(xué)計(jì)算為主的HPC，正在走進(jìn)我們的生活。不僅在醫(yī)療生物領(lǐng)域，交通路況、震撼的影片、天氣預(yù)報(bào)、股市行情，甚至世界杯比分預(yù)測(cè)……這些也都與HPC緊密相聯(lián)。

　　在HPC構(gòu)建模塊及行業(yè)合作的鏈條中，英特爾成為其最重要成員，它主導(dǎo)著整合HPC的發(fā)展進(jìn)程。近日，英特爾公司披露了多項(xiàng)針對(duì)HPC增強(qiáng)型的技術(shù)，包括其未來的第三代英特爾至強(qiáng)融核產(chǎn)品家族將使用英特爾的10納米制程工藝技術(shù)進(jìn)行制造。能耗縮減、能效翻倍，這讓HPC有了更多施展身手的領(lǐng)域，它開始全面進(jìn)入人們的生活。

　　讓生活更精彩

　　觸摸可及的HPC

　　當(dāng)阿凡達(dá)掀起一場(chǎng)3D觀影熱潮的時(shí)候，鮮有人知道它和HPC的關(guān)系。事實(shí)上，今天影院大片的特效鏡頭絕大多數(shù)是HPC的功勞。

　　以《變形金剛2》為例，它的特別之處在于將一眾CGI（計(jì)算機(jī)合成圖像）制作的虛擬機(jī)器人造型、虛擬場(chǎng)景以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍特效完美地合成在一起，而它的出現(xiàn)也成為劃時(shí)代的里程碑，為多種特效技術(shù)制作的合成樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)和模式。

　　純熟的特效技術(shù)，完美的合成效果，以及虛擬化科技給影片帶來的實(shí)效讓一部部大片從頭至尾毫無破綻，HPC對(duì)此居功至偉。它顛覆的不僅是一場(chǎng)視覺革命，更是掀開了影視業(yè)的新篇章。

　　今天，無論是將語音轉(zhuǎn)化成文字還是將文字信息轉(zhuǎn)化成語音，智能語音技術(shù)的背后同樣離不開HPC。

　　“就像給機(jī)器裝上了嘴巴和耳朵，它不僅會(huì)表達(dá)，還能夠分辨出不同人的聲音。”科大訊飛高級(jí)副總裁胡郁表示，“我們希望利用HPC圍繞人的大腦構(gòu)造研制超腦的項(xiàng)目，比如，貼近人腦認(rèn)知機(jī)理的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，更好地支撐人工智能的實(shí)現(xiàn)?！?/p>

　　人類和機(jī)器之間的語音交流早已引起各大IT、互聯(lián)網(wǎng)廠商的重視，就像谷歌的無人駕駛汽車，事實(shí)上，它是利用超強(qiáng)的計(jì)算和超大的存儲(chǔ)能力，記錄很多圖譜，讓汽車能夠感知到外界的物體并做出及時(shí)的反應(yīng)。

　　所以HPC可以實(shí)現(xiàn)這樣的場(chǎng)景：在未來的某一天，當(dāng)你突然想知道這個(gè)世界上有多少人跟你長(zhǎng)得相似的時(shí)候，你可以在搜索框中上傳一張自己的照片，剩下的一切都可以交給智能化的圖片搜索引擎來完成，它能根據(jù)圖片的內(nèi)容特征自動(dòng)識(shí)別相似的圖片。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)步，以人工智能為核心的內(nèi)容圖像檢索技術(shù)已經(jīng)成為未來發(fā)展的趨勢(shì)。目前，谷歌通過提供數(shù)百萬份YouTube視頻，成功地讓虛擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)Dist Belief在事先沒有獲取“貓的特征描述”信息的情況下，自行總結(jié)出貓這個(gè)概念的特征。也就是說，Dist Belief具有自學(xué)習(xí)能力。這套人工智能系統(tǒng)背后，是一個(gè)由1000臺(tái)機(jī)器組成、包括1.6個(gè)內(nèi)核、處理參數(shù)高達(dá)10億個(gè)的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　不僅如此，HPC對(duì)人工智能的貢獻(xiàn)也引起了政府的極大關(guān)注，美國(guó)宣布在未來10年投入38億美元，這是一項(xiàng)關(guān)于奧巴馬政府推動(dòng)大腦活動(dòng)圖譜的計(jì)劃，試圖用計(jì)算機(jī)模擬大腦的工作方式。如果說工業(yè)革命帶來的是機(jī)器取代體力勞動(dòng)者，那么，HPC帶來的人工智能進(jìn)步，很可能替代腦力勞動(dòng)者。

　　讓生命更精彩

　　被感知的生命科學(xué)

　　陳一峯堅(jiān)信HPC對(duì)生物研究領(lǐng)域的顛覆作用，正如他在2014英特爾高性能計(jì)算技術(shù)峰會(huì)上分享的關(guān)于“蛋白質(zhì)折疊”，而這項(xiàng)技術(shù)很可能會(huì)揭開生命科學(xué)的新篇章。

　　“很多遺傳病是它在蛋白質(zhì)折疊的過程中發(fā)生了錯(cuò)誤，這其中有基因的原因，導(dǎo)致了整體結(jié)構(gòu)的變化。對(duì)蛋白質(zhì)折疊的研究將解開這一生命科學(xué)的謎題?！标愐粛o是北京大學(xué)信息學(xué)院計(jì)算機(jī)系副系主任，也是百人計(jì)劃特聘研究員，他試圖解開人體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)和某些藥物的結(jié)合對(duì)一些疑難疾病的作用，“這個(gè)過程是可以在計(jì)算機(jī)的環(huán)境下進(jìn)行模擬的?！?/p>

　　所以，在生物研究領(lǐng)域，HPC開啟的這個(gè)篇章就是通過計(jì)算讓生命變得更加精彩。

　　未來，設(shè)想這樣一個(gè)場(chǎng)景：當(dāng)拿到你身上任意一件采集物，比如頭發(fā)、唾液，就能計(jì)算出你應(yīng)該關(guān)注身體哪一方面，可能會(huì)得哪些病。也許這個(gè)未來并不遙遠(yuǎn)，華大基因正在做類似的事情?！白罱覀兘佑|的一家企業(yè)，他們?cè)谧鲆粋€(gè)關(guān)于電磁模塊的應(yīng)用?！庇⑻貭栔袊?guó)公司軟件與服務(wù)集團(tuán)客戶響應(yīng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)理喬楠告訴記者，這家企業(yè)能夠給地產(chǎn)商提供這樣一種服務(wù)，幫助他們分析在樓宇之間，哪里建設(shè)基站對(duì)居民的輻射更小一些，而這也是真實(shí)的市場(chǎng)需求。

　　喬楠認(rèn)為，HPC正在變得越來越“親民”，讓HPC走進(jìn)生活是一個(gè)很有前景的話題。

　　在國(guó)外，HPC已經(jīng)在生物研究領(lǐng)域取得了多項(xiàng)突破。比如，澳大利亞的波希超算中心就利用HPC創(chuàng)建了包含擴(kuò)張與收縮在內(nèi)的肺部呼吸3D模型，可進(jìn)行有史以來最逼真的典型呼吸氣流模擬，用以研究不同氣霧劑藥物對(duì)肺的影響。

　　該中心同時(shí)開展的項(xiàng)目還有對(duì)Jarrah森林研究，由于受氣候變化導(dǎo)致的極端天氣事件影響，這一西澳標(biāo)志性的森林正面臨威脅。波希超算中心利用HPC建立了西澳未來30年氣候變化模型，充分考慮了萊頓弗羅斯特效應(yīng)，以及極端炎熱、降水和干旱天氣，通過5公里分辨率模擬、實(shí)地觀察以及衛(wèi)星觀測(cè)的結(jié)合，為未來環(huán)境保護(hù)提供了極具參考價(jià)值的改進(jìn)依據(jù)。

　　撰文/齊鵬

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