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以公共计算平台推动企业自主创新发展似的

发布时间:2021-07-21 14:05:36 阅读: 来源:酚醛保温板厂家
以公共计算平台推动企业自主创新发展似的

以公共计算平台推动企业自主创新发展

公共计算是一种高端的科学研究和工业生产手段,它对经济的影响正在扩大。在国际金融危机下,推动公共计算平台的建设对提升企业竞争力有深远意义。

公共计算平台作为一个城市现代化发展水平的重要标志,能串起产业链的各环节,让更多的人力资源、资金、技术更快地流动起来。它可带来巨大的经济效益和社会效益,是区域经济可持续发展的必然选择。

公共计算平台实现各方共赢

高性能计算机系统可为工业、商业、政府决策支持等计算密集型应用和数据密集型应用提供快速、精确、海量的数据处理平台,因此它具有不可替代的优势。当前,高性能计算机系统广泛地应用在许多领域,如情报分析、信号和图像处理、自动目标识别以及武器系统集成模拟等国防应用领域,气象气候、地球物理、空间物理、天文物理、高能物理、粒子物理、凝聚态物理、加速器物理、生命科学、材料设计和模拟、系统科学、人工智能以及医学等基础科学研究领域,航空航天、舰船、能源、电子以及电气等需要计算流体力学的领域,有限元分析、电磁分析、多场耦合分析以及系统性能分析等工程产品设计领域,金融数值模拟、商业数据挖掘以及物流系统规划等商业应用领域,传染病扩散、社会动力学以及宏观经济学等社会学研究领域,环境保护与生态整治对策分析、城乡建设与居住环境规划、城市电磁污染分析、减灾防灾决策支持、人口普查、人口预测、人口规划、城市产业经济发展规律和机制模拟、城市交通规划与优化、城市零售等服务点规划以及城市不同时间/空间尺度上的形态演变等政府决策支持应用领域。

公共计算模式是一种最好的高性能计算应用及运营模式。首先,公共计算平台实现了资源的集中,可以把更多的科研工作者从繁琐复杂的维护工作中解脱出来;其次,公共计算平台使得计算资源保持较高的利用率,节约社会整体投资;再次,公共计算平台需要多学科知识的交叉融合,它可作为现代服务业的载体,串起产业链中不同的环节,促进业界开展广泛合作,最终形成各方共赢的局面。

发达国家已形成良性循环

在过去10年中,高性能计算应用领域正从科学计算领域向商业计算以及信息化建设领域拓展,它的应用越来越广,普及程度越来越高,使用者也从专家型研究人员向普通用户拓展。从2008年11月公布的全球高性能计算机500强排行榜中提到的应用情况看,排在前10名的应用领域分别为科研、金融、地球物理、半导体、服务、软件、后勤服务、硬件、信息处理服务以及能源。这些应用总共占用了311台高性能计算机,占总数的62.2%。当前,为了解决高性能计算机所面临的扩展性、可靠性、功耗、均衡性、可编程性以及管理复杂性等挑战,业界正在推动高效能、多核、虚拟化等诸多技术的发展,一场在全球范围内的高性能计算平民化运动已经拉开帷幕,我们也称之为“泛高性能计算时代”。

从全球范围看,公共计算平台在发达国家有大量部署,其中美国数量最多。2008年11月公布的全球高性能计算机500强排行榜显示,58.2%的机器安装在美国,66%的总计算能力由美国掌控。之后是英国,拥有9%的机器和5.4%的总计算能力。

在美国,政府机构是公共计算平台2. TLS-S10000I~S20000I双数显弹簧拉压实验机建设的主要支持者。目前在美国形成的最知名的超级计算中心包括美国圣地亚哥超级计算中心(SDSC)、美国国家超级计算应用中心(NCSA)、美国匹兹堡超级计算中心(PSC)、美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)、美国阿贡国家实验室(ANL)以及美国橡树岭国家实验室(ORNL)等。

在欧盟,每一期欧盟研究与技术开发框架项目中,均对高性能计算投入巨资。英国是欧洲最大的超级计算使用者,主要有爱丁堡并行计算中心(EPCC)和曼彻斯特大学学术研究计算服务设施中心(CSAR)。德国的超级计算机装机数量基本与英国相当,3个国家级超级计算中心分别是斯图加特大学高性能计算中心(HLRS)、约翰·冯·诺依曼计算研究所(NIC)以及慕尼黑莱普尼茨计算中心(LRZ)。法国紧随德国和英国之后,最大的超级计算机由法国原子能委员会运行。其他欧洲国家拥有的超级计算中心数目较少。总体来说,欧洲的超级计算中心在设施、运营模式、客户支持以及应用领域等方面均有很多特色。

日本较大的超级计算中心有日本地球模拟器中心、日本物理山西铝厂要以项目开工为契机与化学研究所(RIKEN)、日本国立先进工业科技研究所以及日本国家宇航实验室(JAXA)建立的中心。

当前,各发达国家对高性能计算领域的科研和产业投入力度巨大,而且投入具有持续性,时间跨度长,因此这些国家在高性能计算科研与技术方面具有良好的基础,积累了丰富的经验,集聚了一批专业人才。而且,高性能计算对这些国家经济建设的贡献度也在不断提高,公共计算的发展在这些国家形成了良性循环。

公共计算平台推动企业创新

产品研制能力是企业竞争力的根本,也是企业创新的最大难点。高性能计算广泛应用在性能仿真、加工工艺分析、装配工艺分析、模具设计、机械零部件设计与性能分析以及电磁场模拟等领域,对产品研制具有重要意义。

在机电产品研制过程中,一方面,基于高性能计算平台的CAD(计算机辅助设计)/CAE(计算机辅助工程)/CAM(计算机辅助制造)技术能缩短产品升级换代周期,降低企业设计与制造成本,并能提高产品性能,这些都直接关系到企业产品研制能力。另一方面,高性能计算资源为各种规模的企业提供虚拟产品设计与性能仿真的共享平台,依托高性能计算资源和功能强大的仿真应用软件,采用数字仿真、数值模拟和虚拟产品性能分析技术,企业可以优化产品设计,缩短产品开发周期,从而实现研发水平的提升。

公共计算平台对推动高新技术产业的发展具有深远的意义。高新技术产业发展的制高点在于高新技术产品的研发能力,在新材料设计、生物工程、新医药以及环保与资源综合利用等方3、运行距离面,高性能计算可以发挥LED行业和太阳能光伏行业利用得都比较广泛巨大作用。如基于高性能计算的材料科学软件能提供全面完善的模拟环境,可帮助研究人员构建、显示和分析分子及表面结构模型,并研究、预测材料的相关特性;基于高性能计算的生物信息学可以揭示基因组信息结构及遗传语言的根本规律,这些为药物创新和开发提供了关键信息,可帮助研究人员全面了解生物分子的结构与功能,在蛋白质结构功能关系、生物分子模拟与计算、基于靶点结构的药物设计、生物分子核磁共振、功能基因组及蛋白质组等领域均可广泛应用。

公共计算平台作为现代服务业的创新载体之一,必将为企业自主创新的发展推波助澜。互联、电信、广电融合是一种必然趋势,而3G是三融合的重要切入点。络的融合和发展,将有力促进新计算模式、新服务模式的形成和发展。按照互联领域的长尾定律,20%的需求有较大的经济规模,而80%的需求具有多样性,单个应用对资源的需求较少,但用户量大,个性化程度高。在SOA(面向服务的体系结构)、云计算等相关技术的驱动下,公共计算平台可以为每个需求打造虚拟应用,开创SaaS(软件即服务)、PaaS(平台服务化)、基础设施外包托管和服务外包新模式是一种必然。

推动公共计算平台的建设也是工业与信息化融合的必然选择。基于诺兰(Nolan)模型和米歇(Mische)模型,城市信息化发展成熟度模型分为五个阶段,即初始阶段、扩散阶段、整合阶段、融合阶段以及成熟阶段。当前我国大部分大中型城市信息化的发展还处于融合阶段的早期,该阶段的普遍特点是城市经济社会发展从工业化、信息化并举向工业化、信息化融合演进,信息化从局部建设向融合与共享推进。信息化作为战略工具,可以优化各种业务的流程,实现区域内业务在统一公共计算平台上运行的目标。公共计算平台实现了资源集中共享,有利于构建规模庞大的基础科技平台,从而提升科技宏观管理水平。

中国公共平台建设要加强

目前,在中国公共计算平台建设方面,除了两大已建成的超级计算中心(中国科学院计算机络信息中心、上海超级计算中心)之外,广州、成都、福州、兰州均已在建或建成中小规模的区域公共计算平台。深圳和天津地方政府正在筹建千万亿次的超级计算中心。其他省市的公共计算平台在基础设施建设、配套服务、运行机制上还没有得到系统的发展。

当前中国公共计算平台的建设存在如下问题:首先,地域分布不均匀。这种资源分布的不均匀性造成两难的局面:一方面有需求的用户难以获得资源,另一方面宝贵的资源面临闲置和浪费的境遇。其次,公共计算平台的建设缺乏统一的规划和功“我相信能定位,各超级计算中心隶属于不同的1.用油黏度太低(加载时送油阀回油管1直有油流出)部门,相关经济发达区域存在重复投资建设的问题,部分公共计算平台服务功能定位模糊,没有特定的优势学科领域。再次,公共计算平台没有承担交叉学科领域研究服务的职能。公共计算平台应当承担起计算物理、计算化学、生物计算、社会计算及工业计算等交叉学科领域的教育。最后,公共计算平台尚未承载完善中国高性能计算产业链的重任。公共计算平台直接服务于终端用户,能够具体了解用户的需求、应用的特征以及技术发展趋势。公共计算平台也是高性能计算软硬件厂商的主要用户,公共计算平台作为整个产业的关键环节,必须维持整个产业生态系统的协同发展,包括硬件、软件、算法以及政策规范等诸多方面。

可持续发展战略对区域经济体的产业结构和科技水平提出了更高的要求。区域经济体迫切需要加强知识创新,加快产业结构升级,通过整合其他方面的优势资源,推动传统产业和新兴产业的发展。为了更好地满足这些需求,公共计算平台可以为跨行业、跨学科合作发展提供一个高标准的现代化公共开放平台、科普教育平台、科学研究平台以及决策支持平台,推动区域社会经济建设和行业发展,培育新的区域社会经济增长点,从而推动民族传统产业和新兴产业的自主创新。

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