高性能圖計算：尖端科技下一個前沿（創(chuàng)新故事）
2021-04-12 12:43:14 信息技術(shù)警察把所有線索證據(jù)的物料貼到墻上，對它們的相互關(guān)系進行推導(dǎo)、演練，尋求破案方向，密密麻麻寫滿一墻……這個刑偵影視劇中常見的場景，本質(zhì)上就是一種圖計算。
圖計算里的圖，不是指圖像，而是指一種抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由頂點和邊構(gòu)成。人們在圖之上進行個體分析、關(guān)系挖掘和復(fù)雜計算，實現(xiàn)知識推理和事件溯源及預(yù)判。世界是復(fù)雜關(guān)系的總和，圖計算提供了從“關(guān)系”的角度去分析問題，發(fā)現(xiàn)問題的能力，能夠更好地描摹世界真實存在的形態(tài)。
圖達到一定規(guī)模后，對計算的要求隨之提升。要想實現(xiàn)更快、更準(zhǔn)、更高水平的圖計算，就需要引入高性能計算。前不久，中國工程院院士鄭緯民教授帶領(lǐng)清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系團隊，聯(lián)合圖計算企業(yè)海致科技，宣布籌備啟動海致高性能圖計算院士專家工作站，將致力于高性能計算、圖計算的融合發(fā)展，滿足人們對更大規(guī)模、更復(fù)雜數(shù)據(jù)的實時處理和存儲需求。
在我國發(fā)展高性能圖計算，具備良好的技術(shù)基礎(chǔ)和現(xiàn)實條件。
首先，人們?nèi)缃竦娜粘Ｉ铍x不開高性能計算。天氣預(yù)報、新藥研發(fā)、新型材料、安全系數(shù)更高的汽車、高鐵和飛機等都需要高性能計算做支撐。從天河超級計算機開始，我國在全球超算領(lǐng)域大放異彩，多次奪得超算世界冠軍。2016年鄭緯民及其團隊參與的項目斬獲有著“世界超級計算應(yīng)用領(lǐng)域諾貝爾獎”之稱的“戈登·貝爾獎”，實現(xiàn)了我國高性能計算應(yīng)用成果在該獎項創(chuàng)辦30年來零的突破。
另一方面，由于圖的優(yōu)秀表達能力、可視化效果和堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，圖計算也已在國家安全、金融安全等方面有很高的價值。在金融領(lǐng)域，能即時識別出欺詐、洗錢行為并給出風(fēng)險預(yù)警或阻止；在電子商務(wù)領(lǐng)域，實現(xiàn)更為精準(zhǔn)的商品在線實時推薦；在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，實時識別出攻擊流量，保護信息和服務(wù)安全。有研究報告顯示，到2023年圖技術(shù)將促進全球30%企業(yè)的快速決策場景化，圖技術(shù)應(yīng)用的年增長率超過100%。
高性能計算為圖計算賦能，將釋放出巨大的應(yīng)用潛力。海致科技負責(zé)人楊娟表示，科技人員可以在圖之上進行計算、分析和挖掘，包括關(guān)系的發(fā)現(xiàn)、群體的識別、個體的更高維度分析、事件的傳導(dǎo)和隱性知識的推理，幫助用戶實現(xiàn)最快、最準(zhǔn)、最全關(guān)系挖掘，以及知識推理、事件溯源。比如，當(dāng)某個企業(yè)發(fā)生信貸違規(guī)的風(fēng)險，高性能圖計算很快就能梳理清楚它的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，第一時間判斷風(fēng)險傳導(dǎo)的概率和范圍，速度越快，損失有可能越小。又比如，去年武漢疫情防控大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用了海致自主研發(fā)的知識圖譜和數(shù)據(jù)中臺，為群體流調(diào)、防控開展做出積極貢獻。借助高性能圖計算的能力，人類在與病毒爭分奪秒的過程中將更具優(yōu)勢。
作為計算機技術(shù)的集大成者，高性能圖計算可以說是尖端科技下一個前沿。高性能圖計算牽涉到計算機產(chǎn)業(yè)的整個產(chǎn)業(yè)鏈。在硬件方面，離不開芯片、高性能服務(wù)器以及大規(guī)模集群的支撐；在軟件方面，涉及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、分布式計算框架，并與應(yīng)用相結(jié)合，滲透到眾多的應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè)，成為牽動未來整個IT計算形態(tài)和產(chǎn)業(yè)變遷的關(guān)鍵推動力。由此，高性能圖計算成為全球科技競爭新的戰(zhàn)場。
“依托高性能圖計算，我們團隊正在圍繞海致科技的圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，進一步提高圖的表達能力，追求更加極致的性能?！鼻迦A大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系武永衛(wèi)教授表示，根據(jù)高性能圖計算院士專家工作站工作規(guī)劃，計劃打造“云邊端一體、軟硬件協(xié)同”、自主可控的國際一流圖技術(shù)產(chǎn)品體系和應(yīng)用生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)的全面突破性發(fā)展，努力打造領(lǐng)先的圖數(shù)據(jù)庫，培育圖計算軟硬件生態(tài)體系。
（來源：人民日報）