科学家 从蒸汽时代到信息时代,人类对TA的追求从未停止

环境科学 2020-08-01109未知admin

  由内容质量、互动评论、分享等度分值决定,勋章级别越高(),代表其在内的综合表现越好。

  原标题:从蒸汽时代到信息时代,人类对TA的追求从未停止

  未完成的差分机

  当代电子计算机,是建立在蒸汽时代差分机的探索之上的。

  19世纪初,英国科学家查尔斯·巴贝奇提出了一个天才般的构想:设计一台计算机器,利用“机器”将计算到印刷的过程全部自动化。

  

  就是这位早生了两百年的天才丨Wikipedia

  彼时,受工业的影响,人类的生产力大大提高,日常生产生活涉及到大量的数学计算。然而,人工计算的疏漏性太大,会出现各种计算错误、抄写错误、校对错误、印制错误等等。

  比如法国数学家普罗尼当时搞的一个庞大的制表计划,持续数十年,尽管整个计划中组织工作已做得相当严密,但巴贝奇在法国科学院的图书馆中所见到的手抄稿,随手一翻就是各种错误。

  这件事让巴贝奇特别触动。觉得人类在数学这件事情上,成绩不好是天生的,不能怪。在复杂而庞大的计算量面前,人类这种容易犯错的碳基计算器,显得力不从心。

  换言之,这是蒸汽时代的算力瓶颈。

  于是便有了著名的差分机。虽然后来由于投资过大、机器过于复杂、加工能力不够等等原因,没能造出真正实用的机器,但巴贝奇在制造差分机过程中的许多思,比如用加减来实现乘除运算,把计算机器分为“储存”、“运算”和“控制”三个部分等等,都成了后来留给电子计算机的遗产。

  

  未完成的奇迹:差分机的一部分丨Wikipedia

  这件没有完成的机器也成了蒸汽时代最富代表性的标志之一,是复杂机械的一个巅峰。著名科幻小说家威廉·吉布森甚至畅想,如果差分机被造出来之后世界将会怎样。他据此写成的科幻小说也成了“蒸汽朋克”的开山之作。

  很显然,差分机虽然没能解决蒸汽时代的算力瓶颈,但解决了很多科幻小说家的生计问题。

  幸好巴贝奇的失败也不是全人类的失败。后来我们知道了,20世纪英国又出了一位杰出的科学家,叫艾伦·图灵。图灵提出了著名的图灵机模型,为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。

  而正是从现代计算机诞生,真正的“机器计算”才变得可行。

  如今,我们站在历史的长河往回看,不禁要追问这样一个问题:为什么让机器替代人类计算那么重要?

  因为,算力即是生产力。

  算力即是生产力

  巴贝奇研制差分机,是为了解决蒸汽时代的计算问题。图灵提出图灵机模型,也是因为他在1939年被英国皇家海军招聘,在英情六处的监督下从事对机密军事的破译工作,而破译需要大量的计算。两年后,正是他的小组制造了一台名为“”(bombe)的计算机。并用该计算机破译了的军事系统Enig,让二战提前结束。

  

  现代科学的一个重要进步是开始用定量的思维来看待我们的世界,将感性的直觉用的逻辑来替代。而数学的发展也让物理模型变得可解,借助数学的严谨逻辑和精密计算,我们得以触及更深层次的秘密,而每一层秘密的揭晓也为人类带来发展的力量。

  早在巴贝奇时代,人类便利用计算发现了海王星。彼时天文学家利用天王星轨道的摄动,直接估算出了海王星的存在与可能的,并在1846年9月23日发现了它。海王星也成为了唯一一颗利用数学预测而非有计划的观测发现的。

  2019年,首张黑洞照片的公布更是算力提升带来的重要突破。因为这张照片并不完全是观测出来的,而是“算”出来的。理论上,要直接观测黑洞,需要跟地球大小差不多的望远镜,根本不现实。科学家采用的方是将全球各地的多个望远镜同步起来形成网络,将各自的观测数据用超级计算机进行处理和校验,从而“算出”最后的黑洞照片。

  

  第一张黑洞照片,其实是“算”出来的丨ETH

  如今,算力早已成为科学研究中不可或缺的“资源”:如果你觉得天气预报越来越准了,那是因为庞大的算力让人类能够对气象模型进行更精确的计算;各种工具和器械是不是越来越舒适了?那是通过计算机模拟对其结构进行了精确设计;包括本次新冠疫情效药的寻找,也需要借助大量算力进行蛋白质同源模建、动力学模拟计算和大规模虚拟药物筛选。

  日常生活更是离不开算力,生活中的每一个微小的行为背后,是无数计算机在瞬息间的飞速计算。我们用手机拍摄的每一张照片,在摄像头前的每一个表情,在社交所发表的每一个字,对应的都是0和1的加减、进位、存储和传输。

  如今,算力早已成为信息时代的水电煤。科学家庞大的算力,构筑了信息时代的基石。

  算力的未来

  然而,算力的提升并非没有尽头。巴贝奇所的算力瓶颈,我们也正一头撞上。目前单芯片的摩尔定律已经逐渐失效,已经预言着下一个算力瓶颈的到来。曾几何时,人类对建造算力庞大的超级计算机充满热情,如今这条则因为成本高昂、困难等等,变得不再那么有吸引力。

  既然“一味追求算力的增长”已经变得昂贵而耗能,算力的未来又该何去何从?

  答案是多样性。

  算力的发展已经从简单的“走量”,进入了一个架构创新的黄金时代,世界在多样性的算力。

  从前,算力靠通用CPU打天下。

  从前,算力是集中式的。

  未来,5G使数据可以更多的分布在边和端,同时算力跟着数据走,实现云边端的协同。算力也将变得越来越“”,特别是AI对算力的需求高速增长,预计2025 AI将占据数据中心80%以上算力。

  未来,算力将无处不在。因为算力早已成为一种新的生产力。5G、云和AI将成为下一个十年最有力的生产工具。整个计算产业生态体系预计将有近两万亿美元的全球市场空间,在中国则超过1.1万亿币。根据华为近期发布的《泛在算力:智能的基石》报告,人均算力和国家的人均P强相关,已成为衡量一个国家一个地区经济发展的重要指标,更重要的是算力投入将会带来巨大的乘数效应,比如在制造业,1美元的算力投入可以带来10美元的最终产出,对经济发展起到推动作用。

  面对这样一个巨大的蛋糕,需要整个行业共同努力,共建、共享、共赢。而华为愿与产业合作伙伴携手,共同为各行各业提供基于鲲鹏处理器的领先 IT基础设施及行业应用,包括PC、服务器、科学家存储、操作系统、中间件、虚拟化、数据库、 云服务及行业应用等。

  今天,在者的盛宴华为者大会2020(Cloud)上,华为发布了基于鲲鹏的系列工具和,包括CloudIDE、鲲鹏加速库和鲲鹏者社区等,科学家打造顺畅的者体验。其中,作为华为云DevCloud组件之一,轻量化的基于Web的集成服务CloudIDE,支持鲲鹏原生和多语言,打通了态和运行态。已有超过40万用户在DevCloud上了超过50万个项目。借助鲲鹏加速库,应用者可以在代码修改量不到1%的情况下,将性能提升大于10%,甚至在加解密等场景下将性能提升超过100%。鲲鹏者社区也汇聚了全栈软硬件知识、鲲鹏产业资讯、政策发布、认证查询等信息,并提供全天候7x24h的专家在线服务。更令动的是,2020年,CloudIDE对所有鲲鹏实例全年免费。

  同时,华为还宣布了“沃土计划2.0”的进一步举措,以真金白银扶持整个行业的发展。华为计划2020年投入2亿美元发展产业,并公布华为云者的数量已经增长到160万。针对高校,华为提供1亿元的扶持金额,还与签署了3年协议,将投入10亿币,共同推进人才的培养。针对初创企业及人员,以云资源及线亿币的补助,每家初创最高可获得75万币的云券。针对合作伙伴,提供6亿币的扶持总额。

  此外,华为一直秉承“硬件,软件开源,使能合作伙伴”的策略,推动鲲鹏计算产业不断向前发展。今天,华为携手腾讯游戏等产业伙伴启动在鲲鹏领域的全面合作,并与麒麟软件、普华基础软件、统信软件、中科院软件所宣布基于nEuler的商用版本操作系统正式发布。

  截至目前,华为与产业伙伴联合成立了15个鲲鹏生态创新中心。并且,华为已经与600多家的ISV伙伴推出了超过1500个通过鲲鹏技术认证的产品和解决方案,广泛应用于金融、与公共事业、运营商、能源等行业。

  这些丰硕的生态,印证了华为与产业伙伴和者正在向“为世界提供最强算力,让云无处不在,让智能无所不及”的伟大愿景大步靠近。

  

  华为云与计算BG总裁侯金龙发表主题丨华为

  华为云与计算BG总裁侯金龙今天在大会上表示,算力让者变得强大,而者让算力发挥更大价值,者就是计算产业的灵魂,华为将持续加大投入,与全球者共同成长,共赢计算新时代。

  从蒸汽时代到信息时代,从差分机到图灵机,从超算到云计算,人类在算力提升之上一狂飙,突飞猛进。算力的提升,实际上是我们解决复杂问题能力的提升。而算力,也在我们解决问题的过程中变得愈发重要。就像巴贝奇早在100多年前就预见的那样,他说:我们越前进,它就变得越必要,而科学如何应用到生活之中,最终都将由它引导。

  

  了解关于华为者大会2020更多信息返回搜狐,查看更多

  责任编辑:

  不过,F-35比战斗机最具优势的还是隐身能力,隐身能力配合被动电子探测系统,使其在空战中能够隐蔽接敌,并能够在雷达不开机的前提下发射空对空导弹。

  每当一提起总督总会想起电视里面的那位,那么小编就不得不给大家详细的说一下了

原文标题:科学家 从蒸汽时代到信息时代,人类对TA的追求从未停止 网址:http://www.guodingnet.cc/a/huanjingkexue/2020/0801/153814.html

Copyright © 2002-2013 中华科学网 版权所有  

联系QQ:1352848661