5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+腦科學(xué)+大數(shù)據(jù)+AI+網(wǎng)格邊緣超算的應(yīng)用場景

陳世卿

在智能醫(yī)療、智能教育、智能文創(chuàng)、智能制造等領(lǐng)域，以超算為核心的新一代信息技術(shù)融合應(yīng)用將會帶來大量創(chuàng)新。

我很高興有機(jī)會在這里和大家分享我的經(jīng)驗(yàn)。我和長沙這個(gè)城市有很深的淵源。1980年，我就職于美國的克雷公司，當(dāng)時(shí)我們剛剛開發(fā)出世界上首個(gè)超級計(jì)算機(jī)，而我正好參加了公司的這個(gè)項(xiàng)目。在兩個(gè)工程師的協(xié)助下，我用了6個(gè)月時(shí)間研究與銀河一號類似的超級計(jì)算機(jī)，探究每個(gè)線路的優(yōu)點(diǎn)和弱點(diǎn)。經(jīng)過長時(shí)間的努力，我們在三年內(nèi)完成并行向量超級計(jì)算機(jī)的研制，并在兩年后完成了四機(jī)并行這一工作模式。

我們沒有停止探索，當(dāng)我們完成第二代機(jī)器時(shí)，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)擴(kuò)張到200多人。在1988年，我們實(shí)現(xiàn)了八機(jī)并行。那時(shí)我們的計(jì)算機(jī)占據(jù)了世界超級計(jì)算市場份額的90%，每部機(jī)器售價(jià)2500萬美元，每年銷售額為20億美元。

超級計(jì)算機(jī)的客戶幾乎都來自世界百強(qiáng)公司，遍布能源、汽車、飛機(jī)、航空、材料、電信、醫(yī)藥等領(lǐng)域，我們對這些行業(yè)的應(yīng)用場景了解甚廣，客戶能夠使用我們的機(jī)器模擬策略，快速找到問題的解決方案。

國內(nèi)也可以制造超級計(jì)算機(jī)，但是我們?nèi)鄙僮銐蚨嗟膽?yīng)用人才。美國在1980年選擇了5所大學(xué)，每年提供2500萬美元購買超級計(jì)算機(jī)，同時(shí)培養(yǎng)人才。規(guī)定所有應(yīng)用型專業(yè)的博士、博士后到我們公司學(xué)習(xí)，這些人才畢業(yè)后回到公司，使用我們提供的超級計(jì)算機(jī)，對內(nèi)部大數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析，促進(jìn)了這些高科技公司的發(fā)展。

國內(nèi)大型計(jì)算機(jī)的主要問題就是耗能太大，這也導(dǎo)致國內(nèi)很多超級計(jì)算機(jī)項(xiàng)目不能順利完成。因此，我們現(xiàn)在走向了另外一條路—人工智能。人工智能需要算力和算法，而新的人工智能應(yīng)用場景集中在邊緣，如5G領(lǐng)域。社區(qū)需要超級計(jì)算機(jī)，但不需要大型的超級計(jì)算機(jī)，而需要小型的超級計(jì)算機(jī)，以此來進(jìn)行分布式計(jì)算。未來的超級計(jì)算機(jī)將會變成分布式的、協(xié)作式的，并且我們要將它們應(yīng)用到人工智能的不同場景中。

我在15年前調(diào)整了研究方向，開始研究腦科學(xué)。人類大腦消耗的能量只有25瓦，卻可以控制200億到600億以上的神經(jīng)元。我們研究了腦科學(xué)的四個(gè)板塊：第一個(gè)板塊是基礎(chǔ)研究。大腦的機(jī)能是什么？如何用如此少的能量完成這么多計(jì)算？第二個(gè)板塊是如何保護(hù)大腦。第三個(gè)板塊是如何開發(fā)大腦。人的智慧是如何一步步開發(fā)出來的？第四個(gè)板塊是如何延伸大腦。人的大腦非常聰明，它能借助工具進(jìn)行創(chuàng)新延伸自身的能力。人類大腦最聰明之處在于創(chuàng)新，發(fā)明工具用以延伸我們身上所有的器官，而唯一沒有被延伸出的器官就是大腦。因此，我們在舊金山成立了腦科學(xué)研究院，研究如何把大腦、小腦的能力延伸出去，并命名為第三腦，它是個(gè)人延伸出來的大腦，也就是個(gè)人的人工智能。這將使每個(gè)人從出生起，延伸出第三腦，并協(xié)同生活、學(xué)習(xí)、工作。這個(gè)形容極具科幻性，但已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)。我們的手機(jī)，不就是我所說的第三腦嗎？手機(jī)延伸出來的信息緩存，使我們一分鐘也不能離開手機(jī)，照片、思考、想法都自動存到云端上去，它就是我們每個(gè)人延伸出來的人工智能。

未來我們研究的人工智能不僅僅是個(gè)人的人工智能，而是腦機(jī)融合，人的大腦能夠根據(jù)自己與人工智能的結(jié)合，產(chǎn)生新的生態(tài)、新的科學(xué)，也會因此產(chǎn)生很多新的應(yīng)用場景。我現(xiàn)在介紹幾個(gè)這方面的例子。

第一個(gè)是醫(yī)療方面，我們關(guān)注的是保護(hù)大腦領(lǐng)域。我們的大腦機(jī)能強(qiáng)大，但如今人類面臨四種嚴(yán)重的有關(guān)于大腦的病癥：老年癡呆癥、帕金森綜合癥、自閉癥、抑郁癥。我們研究這些癥狀時(shí)，開發(fā)了很多產(chǎn)品來測試人腦功能是否下降。我們發(fā)現(xiàn)很多人的反應(yīng)速度有問題，是馬路的隱性殺手，我們?yōu)榇碎_發(fā)出了測謊場景，來確認(rèn)一個(gè)人應(yīng)不應(yīng)該被授予駕駛資格等問題。

另外我們還進(jìn)一步研究了心腦血管疾病，深入了解人的心臟。當(dāng)一個(gè)人突發(fā)性心臟病發(fā)作時(shí)，超級計(jì)算機(jī)可以快速確認(rèn)心臟病的類型，并送到相應(yīng)的醫(yī)院。這一領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄堋⒊売?jì)算機(jī)的計(jì)算速度要求極高，對腦科學(xué)、心臟科學(xué)的水平也有很高要求。在這個(gè)系統(tǒng)開發(fā)之后，我們可以用它來對人進(jìn)行預(yù)防保健治療，還可以結(jié)合虛擬AI、腦科學(xué)、虛擬VR、AR，協(xié)助老年癡呆癥、失憶癥患者回家。

第二個(gè)是教育方面，通過人工智能協(xié)助人學(xué)習(xí)，既節(jié)約了人力成本，又節(jié)約了時(shí)間成本。在英國人學(xué)中文方面，我們擁有100多個(gè)案例，開發(fā)出了效率極高的軟件，運(yùn)用這個(gè)軟件教學(xué)的學(xué)校已經(jīng)上市，將來會建設(shè)900多所分校。人工智能在教育場景的應(yīng)用非常重要，學(xué)習(xí)的環(huán)境，如空氣、光線、座椅、座位都會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，我們還在探索這方面的問題。

第三是互聯(lián)網(wǎng)方面，人工智能應(yīng)用在如智能農(nóng)業(yè)、智能能源、智能交通等領(lǐng)域。人工智能是從邊緣開始，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合帶動腦機(jī)融合技術(shù)，再通過超級計(jì)算機(jī)的協(xié)助，將整個(gè)應(yīng)用場景推送到個(gè)人、社區(qū)，產(chǎn)生聯(lián)動效應(yīng)。

這就是我向大家介紹的全部應(yīng)用場景，如果未來某一天所有小區(qū)都設(shè)有AI場景，我們才算是完全完成了人工智能技術(shù)的應(yīng)用落地。這一技術(shù)最終的目的是為最后一公里用戶解決他們的痛苦和需求。

（根據(jù)演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核）