構(gòu)建面向未來的“數(shù)字航母”新場景

未來的計(jì)算機(jī)將不再是集中式的，而是分布式，大量的算力延伸到邊緣，中小型企業(yè)也能享受到未來的“數(shù)字航母”帶來的便利。

—美國工程院院士、美國科學(xué)與藝術(shù)院院士、全球超級計(jì)算機(jī)專家 陳世卿

今天我希望和大家分享從20世紀(jì)八九十年代到21世紀(jì)全球信息技術(shù)方面的演進(jìn)。

5G是一種新型基礎(chǔ)設(shè)施，能夠加速數(shù)字經(jīng)濟(jì)革新的進(jìn)程。5G的信息傳輸速度很快，能夠迅速收集數(shù)據(jù)、釋放數(shù)據(jù)。它還能把這些數(shù)據(jù)投送到場景，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中。但這需要許多領(lǐng)域的技術(shù)支持，第一是大數(shù)據(jù)技術(shù)，大數(shù)據(jù)是建設(shè)新一代數(shù)字化經(jīng)濟(jì)的核心。第二是人工智能技術(shù)，我認(rèn)為AI需要和腦科學(xué)結(jié)合起來，因?yàn)锳I目前的成熟度很低，而人的大腦非常聰明，腦科學(xué)在未來AI的開發(fā)中扮演重要的角色。目前我聚焦腦科學(xué)領(lǐng)域，希望了解人類大腦的運(yùn)行機(jī)制。人類一直在用大腦創(chuàng)新，延伸人類的各種能力。如我們的視距有限，大腦就創(chuàng)新發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡延伸視野;我們的跑步速度有限，大腦就發(fā)明了腳踏車、汽車、飛機(jī)、火箭。我認(rèn)為，未來AI的發(fā)展方向是腦科學(xué)+AI，也就是腦機(jī)融合技術(shù)。此外，我還希望把5G等數(shù)字技術(shù)延伸到邊緣，如社區(qū)街道等應(yīng)用場景。

如今，我們已經(jīng)進(jìn)入人工智能、超級計(jì)算機(jī)的時代。全世界的超級計(jì)算機(jī)大部分都是在20世紀(jì)80年代開發(fā)出來的。大部分世界五百強(qiáng)企業(yè)都在使用超級計(jì)算機(jī)模擬算法、開發(fā)新型技術(shù)。如波音公司采購了很多超級計(jì)算機(jī)來研究發(fā)動機(jī)、智能制造等領(lǐng)域的技術(shù)，波音飛機(jī)357、367、747、777都靠超級計(jì)算機(jī)來模擬應(yīng)用場景，在確保飛機(jī)安全性的前提下，保證飛機(jī)的制造效率。在汽車、通信、油田開采、核電領(lǐng)域也是如此。法國核電行業(yè)從20世紀(jì)80年代開始就用超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行安全檢測，直到現(xiàn)在也沒有發(fā)生事故，這些都體現(xiàn)了超級計(jì)算機(jī)的重要性。但是時代已經(jīng)改變，過去的超級計(jì)算機(jī)是集中式的，這種集中式計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了較為極端的情況—一部超級計(jì)算機(jī)耗能20兆瓦，一般的企業(yè)無法維持這種消耗，只有國家實(shí)驗(yàn)室才能持續(xù)地運(yùn)營超級計(jì)算機(jī)。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，未來計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢可能不再是集中式的，而是分布式的、網(wǎng)格式的，大量的算力會延伸到邊緣，如社區(qū)這種大數(shù)據(jù)收集和儲存的地方。這就是我研究腦科學(xué)的原因。我們的大腦僅消耗25瓦能量，就能指揮大腦中200億到1000億個神經(jīng)元。超級計(jì)算機(jī)將會變成網(wǎng)格式的、分布式的，并通過邊緣、社區(qū)、街道，把算力提供給需要AI技術(shù)的中小型企業(yè)和客戶，助力不同應(yīng)用場景的開發(fā)。換句話說，如果我們對全中國分布在街道、社區(qū)、產(chǎn)業(yè)園的上千萬個場景進(jìn)行算法賦能，將這些算力提供給中小型企業(yè)，提供給客戶和開發(fā)者，他們就可以享受到未來的“數(shù)字航母”帶來的便利。

接下來我想介紹一下在大健康領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用。大健康領(lǐng)域的發(fā)展需要大數(shù)據(jù)采集技術(shù)的支撐，自2006年以來，我一直在國內(nèi)的各個地區(qū)、不同民族之間收集慢性病數(shù)據(jù)，在四個地區(qū)：張家口、錫林郭勒盟、熱河、阿克塞，對四個民族：漢族、蒙古族、滿族、回族進(jìn)行了數(shù)據(jù)的采集，完成了區(qū)域醫(yī)療聯(lián)合體系1.0版本的建設(shè)。這一系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)推廣到了全國，如今每一個省都有醫(yī)聯(lián)體系統(tǒng)，已經(jīng)發(fā)展到3.0版本。但還沒有達(dá)到理想的效果—全國一張網(wǎng)，我們將會為此繼續(xù)努力。

我們現(xiàn)在在智能醫(yī)療領(lǐng)域展開調(diào)研，對腦疾病如早期抑郁癥、帕金森等進(jìn)行研究。這些疾病的病癥出現(xiàn)時就已經(jīng)為時已晚，所以我們先收集個體的數(shù)據(jù)，匯總成大數(shù)據(jù)，隨時進(jìn)行預(yù)防。我們還聚焦心臟健康領(lǐng)域，并展開調(diào)研。心臟病有十幾種，如果一個人倒在馬路上，我們希望盡量在20分鐘內(nèi)了解他患有哪一種心臟病，送到哪一家醫(yī)院，因?yàn)椴皇敲恳患裔t(yī)院都有心臟病專家。因此，我希望普及邊緣超算技術(shù)，用人工智能的方法盡快了解患者的心臟病類型。目前我們已經(jīng)和301醫(yī)院合作開發(fā)了一個系統(tǒng)，利用系統(tǒng)不僅可以對病人緊急救護(hù)，還可以在他們病情沒有惡化時進(jìn)行預(yù)防、保健。

在智能教育領(lǐng)域，我們聚焦第二語言的學(xué)習(xí)場景，如中國人學(xué)習(xí)英文這一場景。經(jīng)過十年的研究，我們孵化了兩個上市公司，用人工智能引導(dǎo)人們學(xué)習(xí)第二語言。通過腦科學(xué)、人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)第二語言十分迅速，平均每人一小時可以學(xué)習(xí)50個詞匯，而且牢記不忘。我們還在研究如何利用環(huán)境，如光線、空氣，提高學(xué)習(xí)效率。

在能源領(lǐng)域，我們聚焦光電、光熱、生物能源和配電領(lǐng)域展開研究，希望能夠提高能源利用率。

在文化創(chuàng)意領(lǐng)域，《阿凡達(dá)》這部電影使用了十部超級計(jì)算機(jī)制作，十年中營收20億美元。使用超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬運(yùn)算，可以讓我們的文化以技術(shù)為依托，以電影為載體走出中國。目前我們?nèi)鄙贁?shù)字模擬技術(shù)支持文創(chuàng)的本土案例，因此我希望未來我們可以通過這種技術(shù)讓中國故事“走出去”。

在交通領(lǐng)域，我們可以迅速建立起智慧城市，賦能城市治理、公共安全、交通等方面。

比如在臨沂市，首先我們可以開發(fā)應(yīng)用新能源、人工智能技術(shù)的小型汽車。其次在生態(tài)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域針對物流的配送、管理進(jìn)行研究。最后我希望我們能在臨沂市建設(shè)培養(yǎng)人工智能技術(shù)人才的中高端人才基地。

（根據(jù)演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核）