2016年中國科學(xué)院重大創(chuàng )新成果

　　16年12月16日，由國家高分重大專(zhuān)項支持，中國科學(xué)院遙感與數字地球研究所承擔建設和運行任務(wù)的中國遙感衛星地面站北極接收站在瑞典基律納通過(guò)現場(chǎng)驗收并投入試運行。

　　北極站位于瑞典基律納航天中心，站址經(jīng)緯度為北緯67°53’、東經(jīng)21°04’，位于北極圈以北約200公里處。北極站歷經(jīng)兩年建設完成，是我國第一個(gè)海外陸地衛星接收站，具有全天候、全天時(shí)、多種分辨率衛星的接收能力。北極站的落成運行極大提高了我國全球數據的接收獲取能力，尤其可以大大增加衛星拍攝數據的下傳時(shí)效，對自然災害等需要快速響應的應用具有重大意義。

　　讓計算機具有像人一樣的智能，是中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所和寒武紀公司長(cháng)期的奮斗目標。人腦的智能的核心物質(zhì)載體是由巨量的神經(jīng)元細胞通過(guò)突觸互相連接組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。正是依靠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，人腦具有了感知、認知、推理等智能。計算機科學(xué)家受此啟發(fā)，發(fā)明了一類(lèi)被稱(chēng)為“深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )”的方法，在計算機中用虛擬的神經(jīng)元和突觸，組成多層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，對信息進(jìn)行智能地處理。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )目前在一些圖像識別、語(yǔ)音識別和游戲博弈問(wèn)題上，已經(jīng)接近甚至超過(guò)了人類(lèi)水平。

　　但是，現有的通用處理器運行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )性能和能效都非常有限。谷歌大腦和AlphaGo這樣的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )甚至需要使用成千上萬(wàn)個(gè)通用處理器核。這顯著(zhù)制約了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的應用和發(fā)展。寒武紀團隊對此問(wèn)題進(jìn)行了深入的探索，提出的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器架構采用了專(zhuān)門(mén)的硬件神經(jīng)元和硬件突觸作為運算器，并為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的高速連接設計了專(zhuān)門(mén)的存儲結構，還專(zhuān)門(mén)設計了與通用處理器完全不同的指令集。

　　作為為人工智能而生的處理器，寒武紀-1A能有效地支撐語(yǔ)音識別、機器視覺(jué)、自然語(yǔ)言理解、圖像搜索、廣告推薦等關(guān)鍵智能應用，使得即便是手機、玩具、攝像頭、機器人等嵌入式終端，也能得到強大的本地智能能力。中科院計算所和寒武紀公司正在積極地聯(lián)合從應用、算法、硬件到芯片各個(gè)領(lǐng)域的同行，圍繞寒武紀的指令集、架構、IP和芯片，共建新型的智能生態(tài)，推動(dòng)寒武紀的產(chǎn)業(yè)化。

　　16年11月17日，在美國鹽湖城舉行的2016年全球超級計算大會(huì )上，中國科學(xué)院“千萬(wàn)核可擴展全球大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬”一舉獲得國際高性能計算應用領(lǐng)域最高獎戈登貝爾獎，實(shí)現了我國高性能計算應用在此獎項上零的突破，成為我國高性能計算應用發(fā)展的一個(gè)新的里程碑。

　　“千萬(wàn)核可擴展全球大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬”由中科院軟件所、清華大學(xué)、北京師范大學(xué)、國家并行計算機工程技術(shù)研究中心和國家超級計算無(wú)錫中心的聯(lián)合團隊合作完成。該應用團隊設計并開(kāi)發(fā)了一種新的用于大氣動(dòng)力框架的高可擴展全隱式求解器，世界上首次在大規模異構系統上實(shí)現了高效和千萬(wàn)核可擴展的全隱式求解，并將模擬分辨率提升至500米以?xún)?，未?lái)有望應用于全球高分辨率氣候模擬和高精細數值天氣預報。