新闻源 财富源

2024年05月20日 星期一

财经 > 滚动新闻 > 正文

字号:  

“天河一号”“算天、算地、算人”

  • 发布时间:2015-02-03 11:31:31  来源:滨海时报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  ■ 时报记者 王森 报道

  本月初,2014年度国家科技进步奖评奖揭晓,我国首台千万亿次超级计算机系统——“天河一号”获得特等奖。在位于滨海新区的国家超级计算天津中心内,每天有上千个计算任务在这个“最强大脑”上飞速运转。

  从这里引发的“蝴蝶效应”,不仅推动着我国的科技创新能力和企业核心竞争力的提升,也在民计民生领域描绘出绚烂画卷。目前,这里的研究人员正致力于利用“天河一号”服务于雾霾天气预警预报。随着试点范围的逐渐铺开,未来有望形成全国性雾霾预警预报能力。对雾霾像天气一样,实现高分辨率、长时间的预报,将不再是市民的梦想。

  “聪明大脑”神算 雾霾提前预报

  近几年,雾霾问题日益突出,严重影响着人们的生活。“想周末带孩子外出,不知道到时会不会出现雾霾天气。”余女士是一位三岁孩子的母亲,计划好的出行已不止一次被突如其来的雾霾打乱,“要是雾霾也能像天气一样提前几天就准确预报就好了。”

  记者在采访中发现,和余女士一样怀着相同“梦想”的新区市民不在少数。此刻,国家超级计算天津中心的研究人员正为余女士们的梦想努力着。由该中心与中国气象局气象科学研究院、国家气象局卫星数据中心、清华大学、南开大学合作,联合研发的天河—雾霾自动化实时预警预报系统,已在河北保定、廊坊等市开展试点工作。今年,也将应用于本市的雾霾天气预警预报工作中。

  在国家超级计算天津中心应用研发部部长孟祥飞看来,实现雾霾预警预报,如同求解一道数学难题,基础数据、运算公式、聪明大脑一个都不能少。“在基础数据上,气象、环保部门以及清华大学等科研院所合作,获取气象卫星数据和污染源数据。此外,还有我们此前就掌握的地理信息、地面建筑信息等。”孟祥飞介绍,由专家研发的专门针对雾霾预警预测的数据模型,就是计算所用的公式。

  有了上述这些,现在就需要“聪明大脑”出场了,这就是“天河一号”。“天河一号”的聪明程度,从其曾获得“世界超级计算机TOP500排名第一”便可知晓。“除了硬件,我们还有技术上的积累,比如在高性能计算处理、大数据的挖掘等方面的成果。”孟祥飞表示,没有“最强大脑”,预测未来三天的雾霾天气,光计算就要用两天,就没有意义了。

  孟祥飞介绍,把收集来的数据,进行计算机模拟,之后再对数据进行分析和处理。比如说华北地区未来每个小时,污染扩散是什么样子,会把数据做成可视化的产品,再发回气象和环保部门,最终由它们发布。

  预警预报系统实际效果如何?孟祥飞用数据来回答,目前该系统正在为华北地区开展2-3公里的高精度空气质量的实时预报,可实时对外提供未来120小时关于PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3、AQI等参数的预报。“此前,全国的雾霾预报,从精度上看,在20-50公里,要知道很多城市的跨度还没有50公里。这样的结果,就是针对天津的预报只能有一个总体的数据,而且能够预报的时间也相对较短。”孟祥飞表示。

  预警预报是第一步,实现治理才是长远目的。未来,该系统将逐步收集气象、污染源等方面的数据,在数据支撑下,为政府治霾提供关键支持,“比如说我预报未来第五天要发生雾霾了,现在要做哪些减排的措施,会改善第五天雾霾发生的情况。未来将通过大数据分析,给出建议。”

  “通过历史数据的不断积累,‘天河一号’将在现有华北地区高精度长效雾霾预警预报研究和应用基础上,未来3年逐步向全国推广。 ”孟祥飞表示。

  大举进军民计民生领域 实现算天、算地、算人

  如今,“天河一号”的应用领域正不断拓展,已经实现“算天、算地、算人”。“我们为航天火箭和飞机设计分析发动机和外形,使得火箭和飞机飞得快、省油;计算天气变化,预报气象,预测未来气候变化等等;为大地做CT,探明地下石油储藏情况,打出地下的石油;分析人类基因,解读生命的奥秘,使人活得更健康更长寿;研发新药,治疗疾病等等。”国家超级计算天津中心负责人表示。

  “在民计民生领域,除了雾霾的预警预报,我们还有很多成果案例,比如说无痛产检。”孟祥飞介绍,婴儿出生之前都会到医院对先天性耳聋、唐氏综合症等进行筛查。原先需要穿刺,取羊水。现在只要取母体的血样,通过基因测序,利用计算机数据分析能力,就能预测婴儿是不是有唐氏综合症等疾病,“我们和华大基因合作,如今在天津每年就有几万的案例。”

  孟祥飞告诉记者,汽车安全设计,过去只能通过实车碰撞实验,不断改善钢结构的材料、厚度等,一辆汽车的研发需要70-80辆测试用车。现在利用计算机虚拟设计,10辆左右就可以,大幅缩短了研发周期、降低了成本。

  未来,“天河一号”将继续深耕应用,推动高端信息技术在重大科技创新、产业发展和政府管理中的应用,为市民生活带来触手可及的改变。

热图一览

高清图集赏析

  • 股票名称 最新价 涨跌幅