超級計算機的“超級”體現(xiàn)在哪些方面？超級計算機跟我們的生活有什么關(guān)系？中國的超級計算系統(tǒng)到底有多強？人工智能計算機都能完成哪些不可思議的工作……

12月2日，清華大學(xué)計算機系教授、中國工程院院士鄭緯民在寧波大學(xué)園區(qū)圖書館開啟“院士開講啦”第四期課堂，帶來《國之重器——超級計算系統(tǒng)》的報告。來自全市征集的400多位對科學(xué)有著濃厚興趣的中小學(xué)生現(xiàn)場聆聽，活動同步進行現(xiàn)場直播。

活動現(xiàn)場（央廣網(wǎng)發(fā) 張培堅 攝）

“院士開講啦”是寧波市教育局為學(xué)子們特別打造的一檔科學(xué)閱讀與分享類欄目。借助院士資源，為提升中小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、滋養(yǎng)青少年遠大理想、培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新后備人才奠定基礎(chǔ)。此前已有施一公、胡文瑞和歐陽自遠、王建宇四位院士，給同學(xué)們帶來了關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)、宇宙、物理等方面講座。

他是土生土長的寧波人 這讓同學(xué)們感到無比親切

“寧波的大朋友們、小朋友們，大家好！我叫鄭緯民，我是在寧波東錢湖出生和長大的，1965年高考畢業(yè)考入清華大學(xué)，在這之前，我一直在寧波生活和學(xué)習(xí)，我熱愛寧波、感謝寧波，2023年12月2日，甬上教育講堂‘院士開講啦’系列講座，讓我們一起走進’國之重器’——超級計算系統(tǒng)，不見不散！”

這是本次講座開講前夕，鄭緯民院士通過短視頻形式向廣大寧波中小學(xué)生發(fā)出的邀約，一口濃郁的“寧波牌”普通話讓許多寧波家長、學(xué)生倍感親切，大家紛紛留言，期待通過線上或線下形式收看這位寧波籍院士的講座：“院士開講在寧波，有興趣的孩子可以去聽講”；“寧波不愧為院士之鄉(xiāng)，為鄭院士點贊”。

活動現(xiàn)場鄭緯民院士開講（央廣網(wǎng)發(fā) 張培堅 攝）

鄭緯民，1946年出生于寧波，曾就讀于錢湖中學(xué)（現(xiàn)寧波東錢湖旅游學(xué)校）、橫溪中學(xué)（現(xiàn)正始中學(xué)），后考入清華大學(xué)，畢業(yè)后留校任教。

他長期從事高性能計算機體系結(jié)構(gòu)、并行算法和系統(tǒng)研究。曾獲國家科技進步一等獎1項、二等獎2項、國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項，并獲何梁何利科技進步獎、“戈登·貝爾獎”。2018年，他成為首位中國存儲終身成就獎獲得者。他還變身風(fēng)趣幽默的“銀發(fā)知播”，在網(wǎng)絡(luò)上進行超算科普，榮獲“2022感動中國年度人物”。

講座現(xiàn)場座無虛席，看到著名的大科學(xué)家就在眼前，而且還是寧波籍院士，現(xiàn)場的“小院士”們興奮極了，一個個聚精會神，生怕錯過任何一句精彩的講述。

超級計算機是什么？形象比喻讓科學(xué)知識很好聽

超級計算機是指能夠執(zhí)行一般個人電腦無法處理的大量資料與高速運算的計算機，它是各國競相角逐的科技制高點，也是國家綜合科技實力的體現(xiàn)。

講座現(xiàn)場，鄭緯民院士步履矯健、聲音洪亮，用通俗易懂的語言向?qū)W生們講述超級計算機的“超能力”。

活動現(xiàn)場學(xué)生們認真聽講（央廣網(wǎng)發(fā) 張培堅 攝）

“超級計算機的體積很大，比如神威·太湖之光占地605平米，差不多10個羽毛球場的大小，需要有一棟專門的建筑來放置！”鄭緯民用形象的比喻來解釋超算的體積，讓現(xiàn)場的同學(xué)們對超算有了具象化的認知。

除了“體積大”這個特點，超算的第二個特點就是計算能力強?，F(xiàn)在國際上最快的超級計算機的算力為一個E FLOPS（每秒一百億億次浮點運算次數(shù)），相當(dāng)于一億臺普通筆記本電腦的計算能力。

怎么理解一百億億這個數(shù)字？也就是1的后面18個0。為了幫同學(xué)們更好地理解，鄭緯民院士用打印機做了一個比喻：打印機一秒鐘能打一張紙，這張紙里有1000個字符，也就是說這臺打印機的速度為一個KFLOPS（每秒一千次浮點運算次數(shù)）?，F(xiàn)在最快的計算機一秒鐘能打印的紙張的數(shù)量，可以從地球摞到太陽。

“哇！超算的計算力太厲害了！”聽到這里，臺下的孩子們紛紛發(fā)出驚嘆。

第三個特點是耗電大。以神威·太湖之光為例，它滿負荷功率相當(dāng)于智能手機的300萬倍。

超級計算機能干什么？算天、算地、算人

超級計算機在我們?nèi)粘Ｉ钪杏性S多應(yīng)用，鄭緯民院士用3個簡單的詞來概況：算天、算地、算人。

“算天”是指天氣預(yù)報相關(guān)，同時研究宇宙起源和演化等。“算地”就是算地質(zhì)的演化，地質(zhì)的勘探，簡把它比喻成叫給地球做CT。“算人”是什么呢？基因數(shù)據(jù)是一個龐大數(shù)據(jù)群，我們需要用超級計算機來進行數(shù)據(jù)分析，揭示人類基因的密碼。

比如，我們平?？础缎侣劼?lián)播》之后的天氣預(yù)報其實就是由超級計算機的龐大算力在支撐。“我們算寧波明天下不下雨，如果用普通計算機算，一禮拜后才能算出來，那就沒用了。”鄭緯民院士說，天氣預(yù)報非常講究時效性，超級計算機的計算過程非常迅速，高性能能夠發(fā)揮重要作用。而且，還要保證精度，比如，不僅可以預(yù)測寧波市區(qū)天氣，還能具體到預(yù)測海曙區(qū)、鄞州區(qū)甚至每個街道的天氣情況，不過，精度越大，就需要越強的計算力。

活動現(xiàn)場（央廣網(wǎng)發(fā) 張培堅 攝）

他用風(fēng)趣的語言、生動的例子講述了自己的科研經(jīng)歷，分享自己和團隊參與的項目與有著世界超級計算應(yīng)用領(lǐng)域諾貝爾獎之稱的“戈登·貝爾獎”的三次“緣分”。

他還介紹了我國超級計算系統(tǒng)研究情況。目前超級計算機水平領(lǐng)先的國家包括美國、中國、日本、歐洲，我們國家已經(jīng)形成了天河、曙光、神威等系列的超級計算機集群，目前已達到世界先進水平，跟高鐵、5G一樣，都是我國的一張閃亮名片。

我國目前已經(jīng)形成了14個超算中心，中國的天河一號、天河二號、神威·太湖之光，都曾經(jīng)登上過Top500（全球最強的500臺機器）排行榜的榜首。

他也指出，將世界領(lǐng)先的計算能力高效轉(zhuǎn)化為解決科學(xué)與工程難題的能力是世界范圍難題，需要不斷探索解決，關(guān)鍵之一就是超算基礎(chǔ)軟件的部署。此外，目前國家的網(wǎng)絡(luò)寬帶速度還無法滿足超算的實際應(yīng)用。

不要害怕人工智能計算機的發(fā)展 人類大腦是最有創(chuàng)造力的

近幾年來，人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，出現(xiàn)一類人工智能計算機。2020年4月，國家發(fā)改委明確將人工智能納入新基建范圍。

鄭緯民院士介紹，人工智能領(lǐng)域的三駕馬車是：數(shù)據(jù)、算法、算力。人工智能計算機有三大類應(yīng)用，第一類是圖像視頻檢測，第二類是博弈決策，第三類是自然語言處理。圖像視頻檢測和博弈決策這兩類應(yīng)用不需要很大的計算機，而自然語言處理則需要很大的計算機進行算力支撐。

活動現(xiàn)場院士與學(xué)生們合影（央廣網(wǎng)發(fā) 張培堅 攝）

人工智能計算機在自然語言處理方面有很多具體應(yīng)用，功能也很強大。例如，其中包括語言翻譯、自動問答、生成文本摘要等，鄭緯民院士用了個具體的案例來解釋：“兩個年輕人，一男一女，手拉手在寧波三江口散步。你給人工智能計算機三句話，它就能寫出一個50集的電視連續(xù)劇”。

不過，他也表示，不要害怕人工智能的發(fā)展，人工智能遠未達到人類大腦的精密度，人類是最有創(chuàng)造力的，這點毫無疑問。

通過鄭緯民院士1個小時的講座，同學(xué)們明白了“算力就是生產(chǎn)力”的時代定律，在當(dāng)前時代下，生產(chǎn)力已從原先的人力、畜力、動力(電力)為主的時代進入到以算力為核心生產(chǎn)力的數(shù)字經(jīng)濟時代。算力每12個月增長一倍， 算力每投入1元，就會帶動3至4元GDP經(jīng)濟增長。

“我是老院士，同學(xué)們是‘小院士’，希望同學(xué)們保持對科學(xué)的興趣和好奇心，學(xué)習(xí)好、身體好、品德好，將來為國家做貢獻。”鄭緯民院士的講座，充滿著對寧波老家深深的愛意，充滿著對家鄉(xiāng)學(xué)子深深的期待，充滿著對科學(xué)領(lǐng)域深深的摯愛，激發(fā)出了孩子們的求知欲和好奇心。

與院士面對面交流的機會非常寶貴，在互動環(huán)節(jié)，同學(xué)們踴躍舉手，得到了院士的熱情回應(yīng)。會后，孩子們又圍著他簽名，現(xiàn)場氣氛十分熱烈。鄭緯民院士表示，這些孩子們學(xué)習(xí)勁頭很足，筆記記得很詳細，很高興看到孩子們對科學(xué)知識的渴望。

鄭緯民院士還向大家發(fā)出邀請：“如果大家想聯(lián)系我，可以到B站上找，我的賬號就叫‘鄭緯民’，我在這里進行一些超算科普。非常歡迎大家！”