8月20日，在青島舉行的“海洋大數(shù)據(jù)與智能計算”鰲山論壇上，浪潮集團(tuán)宣布將為青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室(以下簡稱海洋國家實驗室)建設(shè)性能達(dá)每秒千萬億次的超級計算機(jī)，這將是目前我國在海洋領(lǐng)域運算速度最快的超算系統(tǒng)。
與此同時，海洋國家實驗室還分別和浪潮集團(tuán)、山東省科學(xué)院共同簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將成立海洋大數(shù)據(jù)與智能計算相關(guān)的聯(lián)合實驗室，整合各方優(yōu)勢資源為我國海洋基礎(chǔ)與應(yīng)用研究和高技術(shù)研發(fā)提供重要保障，并助力海洋國家實驗室優(yōu)化海洋科技資源配置、實現(xiàn)資源共享、開展科技創(chuàng)新，科學(xué)開發(fā)和利用海洋資源。
浪潮集團(tuán)與國家海洋實驗室簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議
人類對太空的了解遠(yuǎn)超海洋
盡管人類已經(jīng)踏足月球并已探索了火星，驗證了引力波并可以收集遠(yuǎn)從數(shù)百光年外產(chǎn)生的宇宙射線，但是我們對腳下這顆藍(lán)色星球中海洋的研究面積卻不足10%，甚至至今無法精確的繪制一幅海底地圖。據(jù)統(tǒng)計，人類已經(jīng)確定的海洋生物有212,906種，但是可能還有2500萬種未知生物有待研究。
可以說，人類對海洋的研究只是剛剛起步剛。中國科學(xué)院院士吳立新認(rèn)為，從某種意義而言，“人類對太空的了解要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過海洋”。
人類對海洋研究進(jìn)展緩慢的原因除了經(jīng)費投入較少的原因外，也受限于材料與工程科學(xué)的發(fā)展。目前，人類已經(jīng)可以制造能承受上千度高溫的太空材料，將其大規(guī)模應(yīng)用于航天飛機(jī)、運載火箭之上，然而卻依然無法制造能長期承受數(shù)百乃至上千大氣壓的載人深海探測設(shè)備。
海洋研究面臨大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)
不過，隨著糧食和能源危機(jī)、地球生態(tài)失衡等原因，科學(xué)家們開始將更多的目光投注在海洋研究之中，期望通過對海洋的深入研究，科學(xué)獲取人類急需的氫、電、石油、食品等資源，并緩解越來越頻發(fā)的海洋災(zāi)害。
隨著海洋觀測技術(shù)的進(jìn)步，海洋大數(shù)據(jù)來源更加豐富，如航次測量，衛(wèi)星遙感，海洋遙感、油氣平臺、水下遙測、基因測序、浮標(biāo)資料、數(shù)值模擬、數(shù)據(jù)同化等等。與此同時，海洋大數(shù)據(jù)種類也更加多樣化，如物理海洋、海洋地質(zhì)、海洋生物，海洋生態(tài)、海洋化學(xué)、海洋遙感、深海觀測等等。其中，僅物理海洋就包括有風(fēng)、氣壓、氣溫、濕度、能見度、水溫、鹽度、葉綠素、濁度、波浪、海流等近200種不同的數(shù)據(jù)變量。
據(jù)統(tǒng)計，到2030年，海洋數(shù)據(jù)量規(guī)模將從目前的約60PB增長至350PB以上。數(shù)據(jù)量的急速增加與種類的多樣化，給海洋研究帶來了更大的數(shù)據(jù)處理挑戰(zhàn)。
用超算化解海洋大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)
中國工程院院士、浪潮集團(tuán)首席科學(xué)家王恩東認(rèn)為，隨著世界各國海洋開發(fā)的重視程度與日俱增，開發(fā)利用海洋數(shù)據(jù)資源將在發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、加強(qiáng)海洋國防、支持海洋決策、提供海洋公眾服務(wù)等方面發(fā)揮更加重要的支撐作用。這需要跟先進(jìn)的技術(shù)工具結(jié)合，如用超算模擬出海洋潮汐、水流變化及海底石油礦藏等，從而為實際生產(chǎn)提供有效決策。
中國工程院院士、浪潮集團(tuán)首席科學(xué)家王恩東
目前，世界各國特別是發(fā)達(dá)國家在利用超算開展海洋研究上已先行一步。在高分辨率全球海洋環(huán)流模式的研究上，日本憑借Earth Simulator(地球模擬器)在21世紀(jì)率先達(dá)到全球0.1度，而美國海軍隨后迅速達(dá)到業(yè)務(wù)化保障全球1/12度，法國、英國的業(yè)務(wù)化預(yù)報相繼達(dá)到全球1/12度這一精度，而中科院大氣所和海洋一所等則在2013年實現(xiàn)了全球0.1度的精度研究，落后了將近10年。
美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)目前安裝的超算Surge和Luna是全球海洋領(lǐng)域最快的超級計算機(jī)，兩臺超算總峰值性能達(dá)到每秒5.78千萬億次，很好的幫助NOAA完成諸如高分辨率快速刷新模式升級，颶風(fēng)研究預(yù)報模型升級、天氣水文研究和預(yù)報等，讓NOAA得以更加準(zhǔn)確的預(yù)測冬季風(fēng)暴和雷暴降水，改善對颶風(fēng)路徑和強(qiáng)度的預(yù)報。