【智慧城市網(wǎng) 市場分析】自去年正式啟動以來,“東數(shù)西算”工程已從系統(tǒng)布局進(jìn)入全面建設(shè)階段。
八大國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)、10個國家數(shù)據(jù)中心集群的布局不斷完善,推動算力集聚效應(yīng)不斷顯現(xiàn),并初步實現(xiàn)對新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)的賦能。
作為數(shù)字與信息化技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域,智慧應(yīng)急也因此得到更為堅實的支撐。
在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域,大氣數(shù)值模擬是研究和預(yù)測暴雨、暴雪、高溫、干旱、雷暴、臺風(fēng)、冰雹、寒潮、霾、沙塵暴等災(zāi)害性天氣事件的關(guān)鍵手段。而構(gòu)建大氣數(shù)值模式,是進(jìn)行模擬的前提。
大氣數(shù)值模式要包含不同時空尺度過程以及它們之間的相互作用,具備精細(xì)的時空分辨率;還要包括復(fù)雜的物理和化學(xué)過程,來反映人類活動和全球城市化的高度發(fā)展對大氣系統(tǒng)產(chǎn)生的重要影響。
這樣的大氣數(shù)值模式,會讓計算量呈指數(shù)增長,帶來極大規(guī)模的數(shù)據(jù)讀寫需求。也正是因此,讓構(gòu)建包含大氣成分演變過程的全球高分辨率大氣數(shù)值模式充滿了挑戰(zhàn)。
由國家并行計算機(jī)工程技術(shù)研究中心研制,安裝在國家超級計算無錫中心的神威·太湖之光超級計算機(jī),為突破這項挑戰(zhàn)帶來了希望。
2022年4月,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)在新一代神威超級計算機(jī)上,首次實現(xiàn)了長達(dá)7天的全球3公里空間分辨率大氣物理-化學(xué)全耦合數(shù)值模擬試驗,實現(xiàn)了對構(gòu)建全球高分辨率大氣模擬系統(tǒng)這一重大應(yīng)用前景的探索,或?qū)闃O端天氣事件預(yù)報的準(zhǔn)確性帶來顯著提升與改善。
位于國家超級計算天津中心的中國首臺千兆次超級計算機(jī)“天河一號”,則在構(gòu)建消防信息化能力方面,發(fā)揮了積極作用。
2017年,國家超級計算天津中心和天津市公安消防總隊,開國內(nèi)超算中心與消防領(lǐng)域合作之先河,成立天津市智慧消防聯(lián)合實驗室,并就面向城市區(qū)域消防大數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用的高端信息技術(shù)支撐平臺,展開共建。
這次合作以“天河一號”的運(yùn)算能力為基礎(chǔ),依次構(gòu)建天津消防預(yù)警預(yù)報平臺與消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)。
前者通過對天津市火災(zāi)相關(guān)建筑數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)等的采集錄入,建立消防數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化體系,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)消防預(yù)警預(yù)報,為監(jiān)督檢查提供預(yù)測和指導(dǎo)性數(shù)據(jù)。
后者則進(jìn)一步融入建筑、地理等信息數(shù)據(jù),建成整體平臺。一旦發(fā)生突發(fā)火情,借助超算進(jìn)行實時仿真模擬計算,實現(xiàn)對火災(zāi)有害氣體擴(kuò)散速度、范圍等數(shù)據(jù)的實時預(yù)報,為應(yīng)急決策提供及時、精準(zhǔn)服務(wù)。
2020年,在國家超級計算深圳中心揭牌成立的深圳市城市公共安全云計算創(chuàng)新聯(lián)合實驗室,開啟了對智慧城市安全的探索。
實驗室以我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超級計算機(jī)“曙光6000”為基礎(chǔ),在城市公共安全大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)、城市災(zāi)害事故仿真技術(shù)方面,建立長期的技術(shù)開發(fā)平臺。
在此基礎(chǔ)上,該聯(lián)合實驗室就城市公共安全大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù),開展多源數(shù)據(jù)融合、管理與安全共享統(tǒng)一架構(gòu)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究,以“數(shù)用分離,智能驅(qū)動”新模式打造開放、共享、融合、關(guān)聯(lián)的公共安全數(shù)據(jù)治理新體系。
此外,該聯(lián)合實驗室還致力于機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、知識圖譜、深度學(xué)習(xí)的研究,以建立南方城市典型自然災(zāi)害、生產(chǎn)安全、消防安全等領(lǐng)域的綜合監(jiān)管、監(jiān)測預(yù)警和快速處置智能模型。
隨著新基建、“東數(shù)西算”工程的實施,包括智慧應(yīng)急在內(nèi)的應(yīng)用型行業(yè)領(lǐng)域,將在算力賦能下得到迅速發(fā)展。而行業(yè)發(fā)展也對推動算力、算法、數(shù)據(jù)、應(yīng)用資源等的集約化和服務(wù)化創(chuàng)新提出了更高的要求,對構(gòu)建可提供高端算力服務(wù)的一體化先進(jìn)計算基礎(chǔ)設(shè)施提出了新的挑戰(zhàn)。
4月17日,科技部高新技術(shù)司在天津組織召開國家超算互聯(lián)網(wǎng)工作啟動會,會議發(fā)起成立了國家超算互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合體。
超算互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)的思維運(yùn)營超算中心,并連接產(chǎn)業(yè)生態(tài)中的算力供給、應(yīng)用開發(fā)、運(yùn)營服務(wù)、用戶等各方能力和資源,構(gòu)建一體化超算算力網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)平臺。其重要目標(biāo)是緊密連接供需雙方,通過市場化的運(yùn)營和服務(wù)體系,實現(xiàn)算力資源統(tǒng)籌調(diào)度,降低超算應(yīng)用門檻,并帶動計算技術(shù)向更高水平發(fā)展,推動自主核心軟硬件技術(shù)深度應(yīng)用。
按照計劃,到2025年底,國家超算互聯(lián)網(wǎng)將可形成技術(shù)先進(jìn)、模式創(chuàng)新、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、生態(tài)完善的總體布局,有效支撐原始科學(xué)創(chuàng)新、重大工程突破、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、人民生活品質(zhì)提高等目標(biāo)達(dá)成,成為支撐數(shù)字中國建設(shè)的“高速路”。
超算互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展雖然仍面臨諸多挑戰(zhàn),但這并不妨礙包括智慧應(yīng)急在內(nèi)應(yīng)用行業(yè)在即將開啟的算力經(jīng)濟(jì)時代,通過超算互聯(lián)網(wǎng)這條“高速路”全力奔馳,在探索便捷獲取算力資源與服務(wù)的同時,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的進(jìn)一步發(fā)展與成熟。