最近一周，HPC(High Performance Computing，高性能計算)成為了IT界最熱門的話題。正如我們昨天播報過的，在剛剛結(jié)束的國際超級計算大會(ISC 2015)上，超級計算機“京”重登Graph 500榜首，再次展現(xiàn)了富士通HPC的硬實力。而包括“天河二號”在內(nèi)的國產(chǎn)超級計算機以及HPC廠商也都交出了不錯的成績單。對于中國的高性能計算產(chǎn)業(yè)來說，這是一件可喜可賀的事。
當(dāng)然，我們關(guān)注的不應(yīng)只是硬件配置、計算能力、市場份額、還有榜單排名這些賬面上的數(shù)字，而是超級計算機以及HPC的具體應(yīng)用場景。事實上，HPC真的不是用來“跑分”的，在許多領(lǐng)域它都有著用武之地。HPC究竟能為我們做些什么？為了解答這個問題，我們就拿之前一篇的主角——富士通與日本理化學(xué)研究所共同打造的超級計算機“京”(K computer)來舉例，來看看它能夠為我們每個人的生活帶來些什么。
醫(yī)療模擬
通過模擬器官活動，來輔助醫(yī)療是超級計算機最普遍的應(yīng)用領(lǐng)域。東京大學(xué)就與富士通共同開發(fā)了觀察人體心臟動態(tài)的模擬器，其可視化精度達(dá)到細(xì)胞級。利用富士通超級計算機“京”的海量計算能力，通過64萬個細(xì)胞的排列組合，模擬器可以重現(xiàn)心臟機理的原貌。醫(yī)療機構(gòu)憑借此項創(chuàng)新技術(shù)將有望在術(shù)前療效預(yù)測、輔助制定優(yōu)化的手術(shù)方案以及解讀疑難病因等醫(yī)療領(lǐng)域取得重大創(chuàng)新。
藥品開發(fā)
超級計算機還可以用在各種新型藥品的開發(fā)當(dāng)中。日本制藥企業(yè)興和公司就與東京大學(xué)、富士通聯(lián)手成功研發(fā)出新型抗癌藥物。因為癌細(xì)胞特具的蛋白質(zhì)與可能有效的藥物結(jié)合情況以及對體內(nèi)水分的影響極為復(fù)雜，所以只有使用超級計算機進(jìn)行精密的模擬實驗才能使之成為可能。另外超級計算機“京”通過強大的計算能力，還能加快新藥品的開發(fā)周期，惠及更多患者。
災(zāi)難預(yù)防
日本是一個自然災(zāi)害頻發(fā)的國家，因此對于災(zāi)難的預(yù)測、預(yù)防就顯得尤為關(guān)鍵。東京大學(xué)地震研究所結(jié)合以往發(fā)生的大量地震、海嘯災(zāi)害以及受損、避難狀況的分析結(jié)果，利用超級計算機“京”開發(fā)出更加接近實際狀況的預(yù)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以分析出震源地引發(fā)的約1000種地震、海嘯模式，力爭把災(zāi)害預(yù)測損失降至最低。此外，通過各類建筑的形狀、構(gòu)造等海量數(shù)據(jù)，還可以利用“京”分析計算出災(zāi)害發(fā)生時的受損情況，比如可以測定不同程度的地震、海嘯引起的建筑倒塌，交通阻斷情況，進(jìn)而能夠更有效的開展避難工作。
輔助制造
在汽車以及飛機等大型設(shè)備制造方面，超級計算機同樣能夠發(fā)揮重要作用。比如燃料電池車設(shè)計領(lǐng)域，“京”可以在原子和電子狀態(tài)的水平上進(jìn)行更高精度地模擬電極反應(yīng);在汽車碰撞實驗領(lǐng)域，“京”能對車體進(jìn)行碰撞解析(碰撞時的壓力、變形和破損)，同時解析碰撞對人體所造成的影響，可用于優(yōu)化車體骨架和車內(nèi)設(shè)備的配置;另外，“京”的超級計算能力還可以用于模擬風(fēng)洞實驗，這將大幅提高飛機制造業(yè)的設(shè)計效率。
當(dāng)然，包括“京”在內(nèi)的超級計算機或者高性能計算還可以應(yīng)用到基因測序、石油勘探、氣象預(yù)測、航天科學(xué)以及新型材料開發(fā)等需要強大計算能力的領(lǐng)域。因此，超級計算機不應(yīng)該只是“快”，而是要真正服務(wù)于人類，為實現(xiàn)“以人為本的智能社會”做出貢獻(xiàn)。