高性能計(jì)算機(jī)講義

高性能計(jì)算機(jī)講義第1頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）22022/9/8目錄計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)的特點(diǎn)、地位、與作用計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本研究?jī)?nèi)容計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用高性能計(jì)算學(xué)科高性能計(jì)算硬件算法軟件應(yīng)用教育與人才培養(yǎng)建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”WHAT：什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”？WHY：為什么要維持平衡的“生態(tài)系統(tǒng)”？HOW：如何建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”？結(jié)論名人名言科學(xué)發(fā)現(xiàn)與競(jìng)爭(zhēng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)支撐基礎(chǔ)簡(jiǎn)短結(jié)論第2頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）32022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(1)計(jì)算科學(xué)定義：計(jì)算科學(xué)是應(yīng)用計(jì)算能力解決真實(shí)問(wèn)題的一門(mén)學(xué)科?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的第三支柱：計(jì)算科學(xué)、理論科學(xué)與實(shí)驗(yàn)科學(xué)并列成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的三大支柱。該說(shuō)法已被科學(xué)文獻(xiàn)廣泛引用，并在美國(guó)得到國(guó)會(huì)聽(tīng)證、聯(lián)邦和私人企業(yè)報(bào)告和承認(rèn)。計(jì)算機(jī)科學(xué)直觀定義：計(jì)算機(jī)科學(xué)的含意是強(qiáng)調(diào)算法和軟件、硬件和系統(tǒng)、應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)等。計(jì)算科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的關(guān)系：計(jì)算機(jī)科學(xué)是計(jì)算科學(xué)的核心和重要組成部分，兩者密切相關(guān)，且它們所涵蓋的內(nèi)容有頗多的重疊。1.1計(jì)算科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)第3頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）42022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(2)特點(diǎn)知識(shí)強(qiáng)度高(涉及面廣)、應(yīng)用面廣(無(wú)處不在的學(xué)科)、有益于其它所有研究領(lǐng)域和無(wú)政治色彩的中性學(xué)科。地位與作用科學(xué)發(fā)現(xiàn)和人類(lèi)社會(huì)文明進(jìn)步的第三支柱。具有促進(jìn)其它學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)作用：21世紀(jì)科學(xué)上最重要的和經(jīng)濟(jì)上最有前途的研究前沿，有可能通過(guò)熟練掌握和運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)科學(xué)獲得解決。具有解決21世紀(jì)重大科學(xué)問(wèn)題的綜合作用：有助于研究交叉學(xué)科的相互影響；越來(lái)越多的新科學(xué)發(fā)現(xiàn)位于傳統(tǒng)學(xué)科的交叉之處，而計(jì)算科學(xué)除了計(jì)算外，它能綜合地研究這種多學(xué)科問(wèn)題。是21世紀(jì)科學(xué)與工程發(fā)現(xiàn)的最普遍模式：當(dāng)今科學(xué)與工程的特點(diǎn)是計(jì)算性和多學(xué)科性，計(jì)算科學(xué)的貢獻(xiàn)是通過(guò)多學(xué)科結(jié)合來(lái)解決問(wèn)題。1.2計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的特點(diǎn)、地位與作用第4頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）52022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(3)算法與軟件計(jì)算理論與計(jì)算方法，算法設(shè)計(jì)與分析，算法實(shí)現(xiàn)與編程。系統(tǒng)軟件(編譯和OS)，應(yīng)用軟件(開(kāi)發(fā)工具與環(huán)境)。程序設(shè)計(jì)和語(yǔ)言，軟件工程與技術(shù)。硬件與系統(tǒng)定制與商用現(xiàn)成技術(shù)(COTS)的高性能微處理器。新型和混合式先進(jìn)體系結(jié)構(gòu)及其性能評(píng)價(jià)。I/O和存儲(chǔ)設(shè)備，電源，冷卻和封裝等。1.3計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)基本研究?jī)?nèi)容（1）第5頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）62022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(4)應(yīng)用基礎(chǔ)系統(tǒng)建模和計(jì)算機(jī)模擬：計(jì)算數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＜夜餐瑢?duì)應(yīng)用問(wèn)題建立物理數(shù)學(xué)模型和施行計(jì)算機(jī)模擬。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：包括快速、安全地提供計(jì)算資源、數(shù)據(jù)資源、用戶(hù)接口標(biāo)準(zhǔn)以及異構(gòu)組網(wǎng)(光網(wǎng)、電網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)等)技術(shù)。數(shù)據(jù)分析、管理和可視化：包括各種數(shù)據(jù)密集型計(jì)算應(yīng)用的數(shù)據(jù)挖掘、存儲(chǔ)、檢索、處理、分析、管理和科學(xué)計(jì)算可視化等。各種常用應(yīng)用使能(enabling)技術(shù)(網(wǎng)格產(chǎn)生、問(wèn)題求解器、模版與可重用軟件等)，確保計(jì)算科學(xué)在不同應(yīng)用領(lǐng)域中的成功有效應(yīng)用。1.3計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)基本研究?jī)?nèi)容(2）第6頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）72022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(5)從傳統(tǒng)應(yīng)用到新興應(yīng)用歷史上，物理和工程科學(xué)是計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)者?，F(xiàn)今，像生物科學(xué)(從基于實(shí)驗(yàn)發(fā)展為基于計(jì)算、從個(gè)體研究發(fā)展為跨學(xué)科研究、從注意數(shù)值技術(shù)發(fā)展為生物醫(yī)學(xué)計(jì)算方法等)等是計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的受益者。將來(lái)，社會(huì)科學(xué)和人文科學(xué)則是計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的主要消費(fèi)者。1.4計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用(1)第7頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）82022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(6)應(yīng)用實(shí)例社會(huì)科學(xué)社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)：利用宏觀經(jīng)濟(jì)理論和計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)(行為方程)來(lái)模擬經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，施行動(dòng)態(tài)調(diào)整平衡，預(yù)測(cè)貨幣政策變化所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)含義，修正改變金融政策來(lái)防止經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩。社會(huì)行為科學(xué)：當(dāng)社會(huì)和行為科學(xué)家面臨巨大的數(shù)據(jù)需要理解和保護(hù)這些數(shù)據(jù)時(shí)，社會(huì)科學(xué)家和計(jì)算科學(xué)家加強(qiáng)合作是最有利的；社會(huì)科學(xué)家可幫助計(jì)算科學(xué)家理解在社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)中怎樣運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)；行為科學(xué)家也能幫助計(jì)算機(jī)科學(xué)家開(kāi)發(fā)良好的人機(jī)交互模型；心理學(xué)家和語(yǔ)言學(xué)家同計(jì)算機(jī)科學(xué)家合作，能聯(lián)合開(kāi)發(fā)易于理解、使用和語(yǔ)言翻譯的計(jì)算機(jī)程序，等等。主體經(jīng)濟(jì)學(xué)：通過(guò)相互作用主體(包括個(gè)體、社會(huì)群體、機(jī)構(gòu)、生物實(shí)體、物質(zhì)實(shí)體等)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模來(lái)研究經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象和規(guī)律，以達(dá)到理解以往的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范作用，定量分析和發(fā)展理論以及改進(jìn)方法等之目的。1.4計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用（2）第8頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）92022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(7)物理科學(xué)挖掘資料發(fā)現(xiàn)新星球(褐矮星)：美國(guó)國(guó)家虛擬觀測(cè)站的計(jì)算機(jī)科學(xué)家用計(jì)算機(jī)搜索(約2分鐘)兩個(gè)天文數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)百萬(wàn)天體的資料時(shí)發(fā)現(xiàn)了它，它是研究人員在演示軟件的可行性時(shí)無(wú)意發(fā)現(xiàn)的，是天文界驚人的精確發(fā)現(xiàn)。超新星建模：伽利略觀察巨大星球爆炸500年后，人們對(duì)超新星(比太陽(yáng)至少大10倍)中心坍塌的爆炸機(jī)制仍不清楚。最近許多物理學(xué)家和計(jì)算科學(xué)家用一維、二維、三維程序來(lái)模擬此現(xiàn)象，有可能提高對(duì)此現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和增加對(duì)宇宙特性的理解。暗物質(zhì)與暗能量：最近宇宙科學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙在加速膨脹，這與愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論理論物質(zhì)行為相反，宇宙科學(xué)家猜想，除暗物質(zhì)外，宇宙也可能包含暗能量，此能量將引力作為排斥力，從而導(dǎo)致加速膨脹，美國(guó)芝加哥大學(xué)天文學(xué)家用擴(kuò)展版FLASH程序模擬了宇宙的能力。1.4計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用（3）第9頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）102022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(8)工程與制造微氣泡和船舶降阻：很久以來(lái)，研究人員已經(jīng)知道其體積約在50~500微米之間的微氣泡，在一些情形下可減少船舶80%的阻力、減少燃料消耗、增加航程。但是人們還不能確定最佳微氣泡系統(tǒng)的特性，該在哪里加入、加入多少和加入多大的氣泡。美國(guó)布朗大學(xué)通過(guò)使用高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，采用新的微氣泡計(jì)算模型，可降低跟蹤少量的微氣泡移動(dòng)來(lái)尋找降低阻力的方法。航空系統(tǒng)的高性能計(jì)算：在今天的航空中，飛機(jī)采用20世紀(jì)30年代設(shè)計(jì)的無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航臺(tái)導(dǎo)航，它沿著固定航線(xiàn)飛行，不能直接地點(diǎn)到點(diǎn)飛行，這導(dǎo)致飛機(jī)的源-目的路徑要遠(yuǎn)10%。解決此問(wèn)題的有效辦法是使用高性能計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)時(shí)地預(yù)計(jì)飛機(jī)沖突和調(diào)整航班變化。1.4計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用（4）第10頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）112022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(9)生物學(xué)解碼蜜蜂通信：使用數(shù)碼錄像機(jī)記錄蜜蜂之間的通信，研究人員發(fā)現(xiàn)一些蜜蜂使用聲音編碼來(lái)傳達(dá)關(guān)于食物位置的信息，這種編碼能阻止其它的蜜蜂種類(lèi)攔截此信息。使用數(shù)碼錄像機(jī)需要存儲(chǔ)和讀取巨大的數(shù)據(jù)量(上萬(wàn)億位)，使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，便于廣布在各地區(qū)的科學(xué)家們?cè)L問(wèn)和分析記錄蜜蜂行為的數(shù)以萬(wàn)幀計(jì)的錄像，以便幫助解釋特定種群適應(yīng)環(huán)境的進(jìn)化，保證種群繼續(xù)繁榮。蛋白質(zhì)動(dòng)力學(xué)：以前蛋白質(zhì)合成物被視為靜態(tài)的實(shí)體，根據(jù)在成份之間的直接交互作用來(lái)了解生物學(xué)的功能；現(xiàn)在基于計(jì)算機(jī)模擬，蛋白質(zhì)被視為有效率的分子機(jī)器，活躍的動(dòng)態(tài)與它們的結(jié)構(gòu)與功能密切聯(lián)系，通過(guò)在超級(jí)計(jì)算機(jī)上使用并行方法和優(yōu)化分子動(dòng)力學(xué)程序來(lái)更好地理解蛋白質(zhì)動(dòng)力學(xué)行為，這對(duì)蛋白質(zhì)工程學(xué)和改進(jìn)藥物設(shè)計(jì)等具有廣泛的意義。1.4計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用（5）第11頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）122022/9/81、計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)(10)國(guó)家安全信息情報(bào)：它是收集國(guó)外敵對(duì)勢(shì)力、組織與個(gè)人以及電子通信信息，這些在反間諜活動(dòng)、反恐怖分子或犯罪活動(dòng)中能發(fā)揮重要作用。在截取、過(guò)濾、分析和存儲(chǔ)巨大數(shù)據(jù)方面，超級(jí)計(jì)算機(jī)和并行計(jì)算技術(shù)具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，包括攻克敵人的復(fù)雜密碼系統(tǒng)、重建和還原不完全和遭受破壞的信息等。解決信息情報(bào)問(wèn)題與解決科學(xué)工程問(wèn)題所使用的計(jì)算方法完全不同。傳染病傳播動(dòng)態(tài)建模：根據(jù)遭受的苦難以及所產(chǎn)生的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)后果，傳染病對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物的影響是巨大的。借助數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)研究傳染病的空間和時(shí)間傳播機(jī)制和特征，幫助我們預(yù)測(cè)、制定和評(píng)估控制策略，并通過(guò)模擬程序提供虛擬場(chǎng)景，幫助人們面對(duì)流行疾病時(shí)，應(yīng)采取的緊急措施和最有效的隔離決策等。強(qiáng)風(fēng)暴預(yù)測(cè)：強(qiáng)風(fēng)暴每年給國(guó)家?guī)?lái)的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡是巨大的，由于不準(zhǔn)確和缺乏時(shí)間性，約有3/4的龍卷風(fēng)警報(bào)被證明是無(wú)效的。美國(guó)俄克拉荷馬州立大學(xué)研究人員使用匹茲堡的超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬過(guò)去所發(fā)生的大型龍卷風(fēng)，首次模擬了整個(gè)暴風(fēng)雨，真實(shí)地再現(xiàn)了完整的龍卷風(fēng)發(fā)展過(guò)程。1.4計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用（6）第12頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）132022/9/8目錄計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)的特點(diǎn)、地位、與作用計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本研究?jī)?nèi)容計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用高性能計(jì)算學(xué)科高性能計(jì)算硬件算法軟件應(yīng)用教育與人才培養(yǎng)建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”WHAT：什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”？WHY：為什么要維持平衡的“生態(tài)系統(tǒng)”？HOW：如何建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”？結(jié)論名人名言科學(xué)發(fā)現(xiàn)與競(jìng)爭(zhēng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)支撐基礎(chǔ)簡(jiǎn)短結(jié)論第13頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）142022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(1)高性能計(jì)算的含意通俗地講，高性能計(jì)算就是一種性能(包括計(jì)算速度、存儲(chǔ)容量、通信性能、運(yùn)算量、計(jì)算的復(fù)雜程度和計(jì)算效率等)很高的一類(lèi)計(jì)算，泛指向量計(jì)算、并行計(jì)算、分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、網(wǎng)格元計(jì)算等。高性能計(jì)算的類(lèi)型計(jì)算密集型：主要是科學(xué)工程數(shù)值計(jì)算，如大型復(fù)雜的科學(xué)工程應(yīng)用問(wèn)題的計(jì)算等。數(shù)據(jù)密集型：主要是海量數(shù)據(jù)處理，如數(shù)字圖書(shū)館、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、科學(xué)計(jì)算可視化等。通信密集型：主要是協(xié)同計(jì)算，如網(wǎng)格服務(wù)計(jì)算、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷等。2.1高性能計(jì)算(1)第14頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）152022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(2)高性能計(jì)算的戰(zhàn)略意義高性能計(jì)算是一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力體現(xiàn)。對(duì)國(guó)家安全、科學(xué)探索、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)民健康等具有重要的深遠(yuǎn)的意義。為國(guó)家的變革、解決國(guó)家級(jí)難題、提升競(jìng)爭(zhēng)力、改善全民生活質(zhì)量等將會(huì)做出積極的貢獻(xiàn)。高性能計(jì)算發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力以前，國(guó)家安全一直是驅(qū)動(dòng)高性能計(jì)算工業(yè)及其發(fā)展的動(dòng)力?，F(xiàn)今，政府和企業(yè)界也都開(kāi)始關(guān)注超級(jí)計(jì)算機(jī)研制及其工業(yè)的發(fā)展。2.1高性能計(jì)算(2)第15頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）162022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(3)高性能計(jì)算發(fā)展的主要障礙認(rèn)為高性能計(jì)算只是花錢(qián)而不能投資回報(bào)的產(chǎn)業(yè)。缺乏能夠使用高性能計(jì)算或積極探索其潛力的人才。使用目前的高性能計(jì)算的硬件、軟件、算法、編程工具等方面存在著較大的困難。提高使用高性能計(jì)算機(jī)效率的要素改善使用高性能計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。加大對(duì)計(jì)算數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)算法、計(jì)算機(jī)軟件等方面的研究。培訓(xùn)科學(xué)計(jì)算等方面的專(zhuān)門(mén)人才。增加對(duì)研究基礎(chǔ)設(shè)施的投資強(qiáng)度。2.1高性能計(jì)算(3)第16頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）172022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(4)美國(guó)有關(guān)發(fā)展高性能計(jì)算的建議報(bào)告從1982年到2005年，美國(guó)國(guó)防部、能源部、國(guó)家科學(xué)院、國(guó)家科學(xué)基金委以及美國(guó)總統(tǒng)信息技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì)、美國(guó)信息技術(shù)咨詢(xún)委員會(huì)、美國(guó)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力委員會(huì)等提出的有關(guān)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)的建議報(bào)告中，大都涉及到了高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)的內(nèi)容。2.1高性能計(jì)算(4)第17頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）182022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(5)清單(按年代排序)1982年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院：《關(guān)于科學(xué)研究及工程中的大規(guī)模計(jì)算》1993年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院：《從臺(tái)式計(jì)算機(jī)到萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)：充分發(fā)揮美國(guó)在高性能計(jì)算領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)權(quán)》1995年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院：《特別工作組關(guān)于未來(lái)國(guó)家科學(xué)基金委超級(jí)計(jì)算中心計(jì)劃報(bào)告》1996年，美國(guó)總統(tǒng)信息技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì)：《信息技術(shù)研究：為了未來(lái)》2000年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院：《促使信息技術(shù)更好》2001年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院：《無(wú)處不在》2002年，美國(guó)國(guó)防部：《適用于國(guó)家安全部門(mén)的高性能計(jì)算》2003年，美國(guó)能源部：《基于科學(xué)的大規(guī)模模擬》

2003年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金委：《通過(guò)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)變革科學(xué)與工程》

2003年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金委：《信息時(shí)代的知識(shí)丟失》2004年，美國(guó)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力委員會(huì)：《促使美國(guó)變革并提高競(jìng)爭(zhēng)力》

2004年，美國(guó)跨機(jī)構(gòu)：《聯(lián)邦高端計(jì)算計(jì)劃－高端計(jì)算復(fù)興特別工作組》2005年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院：《超級(jí)計(jì)算機(jī)未來(lái)》

2005年，美國(guó)總統(tǒng)信息技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì)：《計(jì)算科學(xué)：確保美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力》2.1高性能計(jì)算(5)第18頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）192022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(6)美國(guó)發(fā)展有關(guān)高性能計(jì)算的行動(dòng)計(jì)劃1993年，美國(guó)科學(xué)工程技術(shù)聯(lián)邦協(xié)調(diào)理事會(huì)：《HPCC(HighperformanceComputing&Communication)GrandChallenge》計(jì)劃，提出發(fā)展萬(wàn)億次(Tera=1012)計(jì)算機(jī)計(jì)劃。1996年，美國(guó)能源部和LawrenceLivermore、LosAlamos、Sandia三大核武器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室：《ASIC(AcceleratedStrategicComputingInitiative)》計(jì)劃，提出發(fā)展千萬(wàn)億次(Pera=1015)計(jì)算機(jī)的目標(biāo)。1997年，HPCC包括了HECC(HighEndComputing&Communication),被擴(kuò)展為CIC(Computing,Information,Communication)計(jì)劃。1998年度的CIC藍(lán)皮書(shū)，將千萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)硬件和軟件研制列入了計(jì)劃中。2002年啟動(dòng)HPCS計(jì)劃，希望確定未來(lái)10到20年超級(jí)計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。2.1高性能計(jì)算(6)第19頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）202022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(7)歷史的回顧：借鑒歷史，我們必須長(zhǎng)期持久地開(kāi)展能確保解決殺手應(yīng)用、速度最快、能力最強(qiáng)的高端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研究，建立先進(jìn)的新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原型。美國(guó)國(guó)防先進(jìn)研究計(jì)劃署(DARPA)在20世紀(jì)70年代曾資助了ARPAnet和Illiac4陣列計(jì)算機(jī)項(xiàng)目，取得了歷史性成就。20世紀(jì)80年代和90年代，美國(guó)DARPA布署了新的并行體系結(jié)構(gòu)和先進(jìn)原型方面的研究，并為美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金委(NSF)、能源部(DOE)、國(guó)家航空航天局(NASA)等研究機(jī)構(gòu)提供基礎(chǔ)設(shè)施和資助在并行算法、軟件工具和技術(shù)、先進(jìn)科學(xué)應(yīng)用等方面的研究。遺憾的是，DARPA后來(lái)終止了該計(jì)劃，導(dǎo)致了持續(xù)至今的體系結(jié)構(gòu)研究幾乎空白。20世紀(jì)90年代，當(dāng)學(xué)術(shù)界不慎重地宣判向量機(jī)退出歷史平臺(tái)時(shí)，隨后日本研制的向量結(jié)構(gòu)的地球模擬器卻連續(xù)5次占據(jù)了世界高性能計(jì)算機(jī)500強(qiáng)的首位。我們要認(rèn)真學(xué)習(xí)向量機(jī)的發(fā)展、興衰歷史教訓(xùn)，要得到有效的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，道路是曲折反復(fù)的，投資是長(zhǎng)久持續(xù)的!2.2硬件(1)第20頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）212022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(8)高性能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展新趨勢(shì)進(jìn)入21世紀(jì)后，在2003年11月TOP500排名時(shí)，美國(guó)弗吉尼亞工學(xué)院一群師生采用商用部件花了4個(gè)月時(shí)間自制了排名第3的系統(tǒng)X，這導(dǎo)致了高性能計(jì)算機(jī)的“平民化”，此后高性能機(jī)群系統(tǒng)名聲大振。進(jìn)入21世紀(jì)后(從2002年開(kāi)始一直到2004年6月)，世界TOP500排名時(shí)，日本并行機(jī)向量地球模擬器連續(xù)次居榜首，這啟示我們，機(jī)群和MPP結(jié)構(gòu)不是高性能計(jì)算機(jī)的最終體系結(jié)構(gòu)。美國(guó)從2002年啟動(dòng)了高性能計(jì)算系統(tǒng)HPCS(HighproductivityComputingSystems)計(jì)劃，希望確定未來(lái)10年甚至20年的高性能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，它以高效能而非峰值計(jì)算能力作為評(píng)價(jià)機(jī)器指標(biāo)，從此開(kāi)始了高性能計(jì)算的一個(gè)創(chuàng)新時(shí)代。2.2硬件(2)第21頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）222022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(9)高性能計(jì)算機(jī)工業(yè)現(xiàn)狀英特網(wǎng)的普及發(fā)展和商業(yè)計(jì)算機(jī)的迅速增長(zhǎng)，轉(zhuǎn)移了適用于科學(xué)工程計(jì)算和國(guó)家政府需求的高端計(jì)算機(jī)工業(yè)發(fā)展的注意力。高端計(jì)算機(jī)市場(chǎng)太小，無(wú)法引起工業(yè)界的興趣。高端計(jì)算機(jī)的采購(gòu)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于服務(wù)器采購(gòu)量，高性能計(jì)算機(jī)工業(yè)缺少市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)，高性能計(jì)算機(jī)工業(yè)生產(chǎn)，主要是政府行為，而不能過(guò)于依賴(lài)市場(chǎng)行為。2.2硬件(3)第22頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）232022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(10)計(jì)算方法與計(jì)算機(jī)算法數(shù)值計(jì)算方法：根據(jù)應(yīng)用問(wèn)題的數(shù)學(xué)物理模型，研究求解問(wèn)題的離散計(jì)算原理和方法，側(cè)重于研究計(jì)算方法的穩(wěn)定性、收斂性和求解精度等。計(jì)算機(jī)算法：在計(jì)算機(jī)上求解給定應(yīng)用問(wèn)題的方法和步驟。通常使用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，對(duì)所設(shè)計(jì)的算法編程運(yùn)行在具體的機(jī)器上而實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的求解。2.3算法(1)第23頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）242022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(11)算法的進(jìn)展與莫爾定律莫爾定律(Moore’sLaw):處理器的性能大約每18個(gè)月番一番。它最早是從器件制造工藝的發(fā)展中推論而來(lái)的，雖不是一個(gè)自然規(guī)律，但近40年的計(jì)算機(jī)發(fā)展，證實(shí)莫爾定律確實(shí)非常準(zhǔn)確。莫爾定律的限制：莫爾定律的本質(zhì)是基于器件工藝水平的發(fā)展與提高，其受限于處理器的物理性能。算法的作用：面臨著常規(guī)處理器性能的瓶頸，算法的進(jìn)展將會(huì)成為計(jì)算機(jī)性能跟上莫爾定律的主要機(jī)制。改進(jìn)算法可使性能的提高大體上等于或超過(guò)莫爾定律按硬件性能所預(yù)計(jì)的性能提高。2.3算法（2）第24頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）252022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(12)并行算法發(fā)展的新趨勢(shì)擴(kuò)大算法研究范圍：近來(lái)，算法不僅僅單純研究其自身的問(wèn)題，也同時(shí)研究其硬件平臺(tái)和軟件支撐技術(shù)，形成了“結(jié)構(gòu)—算法—編程”的一體化研究方法。注意和應(yīng)用領(lǐng)域的結(jié)合：當(dāng)今算法研究更講究實(shí)用，更多地集中在應(yīng)用領(lǐng)域(生物、化學(xué)、社會(huì)科學(xué)等)的算法研究上。理論研究與實(shí)驗(yàn)工作相互補(bǔ)：借助實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)分析、模擬、評(píng)價(jià)大型復(fù)雜的算法。2.3算法(3)第25頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）262022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(13)并行算法研究面臨的挑戰(zhàn)新型并行計(jì)算模型：現(xiàn)有的第一代和第二代并行計(jì)算模型已不能準(zhǔn)確反映當(dāng)代的并行計(jì)算機(jī)特性；能夠反映并行機(jī)多層次存儲(chǔ)和硬件底層多級(jí)并行的第三代計(jì)算模型尚未完全建立和被采用。大規(guī)模并行系統(tǒng)上并行算法的實(shí)現(xiàn)：面對(duì)成千上萬(wàn)個(gè)處理器的并行系統(tǒng)，算法所產(chǎn)生的任務(wù)如何分解、映射和調(diào)度。大規(guī)模并行算法的運(yùn)行：如何確保成千上萬(wàn)個(gè)進(jìn)程的正確運(yùn)行，包括執(zhí)行過(guò)程中的監(jiān)視、查錯(cuò)以及性能優(yōu)化等。2.3算法(4)第26頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）272022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(14)算法、程序和軟件 這三個(gè)術(shù)語(yǔ)在嚴(yán)格意義下是不同的，但在實(shí)用中經(jīng)常被混用。算法：求解問(wèn)題的原理方法和具體步驟。程序：編程實(shí)現(xiàn)算法的若干代碼段。軟件：求解給定應(yīng)用問(wèn)題的一組程序。2.4軟件(1)第27頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）282022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(15)科學(xué)計(jì)算和應(yīng)用軟件存在問(wèn)題計(jì)算科學(xué)應(yīng)用軟件的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3-5年的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)生命周期，而當(dāng)今的科學(xué)應(yīng)用所使用的都是上一代的軟件工具，致使傳統(tǒng)軟件遺留的問(wèn)題是多方面、長(zhǎng)期、難以對(duì)其進(jìn)行改良與修改。缺乏有用的、可靠的、易使用的軟件工具；幾乎無(wú)廣泛承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)；無(wú)具規(guī)模的第三方，即計(jì)算科學(xué)軟件公司。造成的后果國(guó)家對(duì)軟件長(zhǎng)期投資不足，形成了軟件落后于硬件的局面，使得計(jì)算機(jī)的峰值速度不能充分發(fā)揮，造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)率下降。各部門(mén)引進(jìn)硬件的同時(shí)，忽視和吝嗇配套軟件，即使引進(jìn)了部分應(yīng)用軟件，也缺乏二次開(kāi)發(fā)，造成系統(tǒng)的利用率不高。大型企業(yè)缺乏對(duì)軟件的投資眼光，不愿積極主動(dòng)參與合作開(kāi)發(fā)商用軟件，致使很多科學(xué)計(jì)算與商用軟件市場(chǎng)份額很小，難于競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。軟件隊(duì)伍培養(yǎng)不足致使軟件的維護(hù)、升級(jí)、移植和改造難以進(jìn)行；安于使用盜版軟件，國(guó)家自主軟件極其脆弱，亟待國(guó)家大力扶植。2.4軟件(2)第28頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）292022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(16)軟件危機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言：70年代后，編程幾乎無(wú)多大進(jìn)展，目前Fortran(50年歷史)和C語(yǔ)言(35年歷史)仍居主導(dǎo)地位；MPI涉及底層通信細(xì)節(jié)過(guò)多；HPF起初甚狂熱，但幾年以后變得很冷清。軟件的可擴(kuò)展性：未來(lái)的軟件必須可擴(kuò)展到成百上千乃至數(shù)以萬(wàn)計(jì)的處理器的并行系統(tǒng)上并具有有效的容錯(cuò)能力，這就要求我們必須考慮將軟件各個(gè)部分之間的網(wǎng)絡(luò)通信和I/O接口設(shè)計(jì)成為完整的集成系統(tǒng)。軟件應(yīng)能全方位開(kāi)發(fā)硬件的并行性：包括存儲(chǔ)層次、I/O及通信網(wǎng)絡(luò)以及硬件底層的多級(jí)并行性等。2.4軟件（3）第29頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）302022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(17)軟件集成算法和軟件的整合：當(dāng)今一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)研究和應(yīng)用人員必須使用不同的軟件、程序庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和各種來(lái)源的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。由于工具的不兼容性妨礙了算法和軟件的整合，致使研究人員用來(lái)集成不同應(yīng)用軟件花費(fèi)的時(shí)間超過(guò)他們自行開(kāi)發(fā)的軟件時(shí)間。集成軟件需要各學(xué)科專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)：任何人都不可能熟練地掌握所有必須的計(jì)算機(jī)和應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)(包括收集數(shù)據(jù)、建立模型、設(shè)計(jì)算法、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行算法、分析和可視化計(jì)算結(jié)果等)，為此必須有一個(gè)跨學(xué)科的、各有專(zhuān)長(zhǎng)的、技能互補(bǔ)的合作團(tuán)隊(duì)共同把不同部分整合到一個(gè)完整的應(yīng)用軟件系統(tǒng)中去。2.4軟件(4)第30頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）312022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(18)傳統(tǒng)的科學(xué)與工程計(jì)算科學(xué)工程計(jì)算的共性：在過(guò)去20年，計(jì)算物理是應(yīng)用的主要驅(qū)動(dòng)力，這類(lèi)應(yīng)用具有如下共同特點(diǎn)：應(yīng)用程序常常由定義在R3×t子空間的一組PDE所描述。多物理模擬的不同物理區(qū)域的計(jì)算方法各不相同。很多應(yīng)用均主要集中在大學(xué)和研究所。研究側(cè)重點(diǎn)離散化PDE及其相應(yīng)的線(xiàn)性/非線(xiàn)性方程的求解。強(qiáng)調(diào)并行機(jī)的速度和問(wèn)題求解精度。很少關(guān)心相關(guān)的I/O操作。并行化方法與編程模型并行化方法：最常使用區(qū)域分解法。編程模型：最常使用數(shù)據(jù)并行。應(yīng)用實(shí)例計(jì)算流體力學(xué)(CFD)計(jì)算化學(xué)(CC)環(huán)境科學(xué)與能源：水表面模擬，水質(zhì)量建模，石油和天然氣開(kāi)采，海洋模擬和地震模擬等等。2.5應(yīng)用（1）第31頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）322022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(19)與社會(huì)相關(guān)的新興應(yīng)用新應(yīng)用的共性：最近幾年，與社會(huì)相關(guān)的應(yīng)用急劇增加與傳統(tǒng)的計(jì)算應(yīng)用分享市場(chǎng)空間，其共性是：應(yīng)用問(wèn)題常常由圖來(lái)定義，而不是離散的R3空間。計(jì)算過(guò)程中的交互常是全局性的，而不是通過(guò)邊界來(lái)交換信息的。新出現(xiàn)的應(yīng)用，無(wú)相應(yīng)的使用經(jīng)驗(yàn)和成熟的軟件。很多應(yīng)用常集中在與社會(huì)相關(guān)的國(guó)計(jì)民生方面。研究側(cè)重點(diǎn)建立誠(chéng)信機(jī)制：包括硬件、軟件、人機(jī)界面、安全協(xié)議的使用等。巨量的數(shù)據(jù)，而不是科學(xué)計(jì)算，將是此類(lèi)應(yīng)用的主要處理對(duì)象，I/O是最為關(guān)心的。數(shù)據(jù)的安全、屬主、管理等帶來(lái)一系列技術(shù)、法律和人道等問(wèn)題。應(yīng)用實(shí)例社會(huì)安全，交通管理軍事應(yīng)用商業(yè)：市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)，風(fēng)險(xiǎn)投資，股票市場(chǎng)數(shù)字圖書(shū)館、數(shù)據(jù)挖掘、Web服務(wù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。2.5應(yīng)用（2）第32頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）332022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(20)并行應(yīng)用的若干使能技術(shù)網(wǎng)格的產(chǎn)生問(wèn)題計(jì)算求解過(guò)程：將物理區(qū)域及其邊界面離散化為一組點(diǎn)；將點(diǎn)連成網(wǎng)格；給出格點(diǎn)控制方程并計(jì)算求解。網(wǎng)格產(chǎn)生過(guò)程：將物理空間映射為計(jì)算空間；為所有實(shí)體表面定義精確數(shù)值描述；沿著表面產(chǎn)生合適的網(wǎng)格。網(wǎng)格產(chǎn)生方法：迪卡爾網(wǎng)格法、結(jié)構(gòu)網(wǎng)格法、非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格法和通用網(wǎng)格法。網(wǎng)格的映射：為了計(jì)算網(wǎng)格映射到一組處理器，可以使用圖的剖分技術(shù)。網(wǎng)格生成軟件：ADMeshversion0.95......方程求解器稠密線(xiàn)性代數(shù)算法：LU分解、塊算法等。稠密線(xiàn)性代數(shù)庫(kù)：EISPACK、LINPACK、LAPACK、SCALAPACK等。稀疏線(xiàn)性系統(tǒng)：直接與迭代解法。稀疏特征值問(wèn)題：?jiǎn)蜗蛄糠?、OR算法、子空間投射法等。可重用軟件與算法軟件和算法的編目分類(lèi)：方便查找。軟件和算法封裝成可重用形式：設(shè)計(jì)模式、函數(shù)與庫(kù)、組件和對(duì)象等?？芍赜弥饕椒ǎ憾x模板、開(kāi)發(fā)MPI通信子和中性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和組件等。2.5應(yīng)用(3)第33頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）342022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(21)數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用及其管理科學(xué)發(fā)現(xiàn)的新機(jī)會(huì)科學(xué)儀器設(shè)備的進(jìn)步：科學(xué)設(shè)備精度與分辨率的提高；傳感性之類(lèi)的采集源爆炸式增長(zhǎng)，產(chǎn)生了前所未有的大量數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)量估計(jì)以每年30﹪的速率增長(zhǎng)，為21世紀(jì)的重大科學(xué)突破提供了歷史性的機(jī)會(huì)。爆炸式增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)：像天體物理，每晚將產(chǎn)生超過(guò)40T(T=1012)字節(jié)的數(shù)據(jù)；高能物理每年將產(chǎn)生數(shù)十P(P≈1015)級(jí)字節(jié)數(shù)據(jù)；高分辨率捕獲人腦數(shù)據(jù)很容易超過(guò)幾十P個(gè)字節(jié)，社會(huì)科學(xué)也還在經(jīng)歷同樣數(shù)據(jù)爆炸。挖掘數(shù)據(jù)資料：計(jì)算機(jī)科學(xué)家在演示軟件的可行性時(shí)，搜索兩個(gè)天文數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)百萬(wàn)天體資料時(shí)發(fā)現(xiàn)了褐矮星，這是天天文界的驚人的精確發(fā)現(xiàn)!數(shù)據(jù)的管理建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)：面對(duì)著爆炸式增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)，為了使其能夠符合各界需要，實(shí)現(xiàn)共享，國(guó)家應(yīng)該建立國(guó)家級(jí)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，鼓勵(lì)和資助研究人員把他們的數(shù)據(jù)和專(zhuān)業(yè)軟件存入這樣的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，以及提供給遵守任何必須的、約定的安全或保密要求的供應(yīng)者。協(xié)同管理和長(zhǎng)期掌管：對(duì)于全國(guó)性的、乃至國(guó)際性的分布式合作產(chǎn)生的各種軟件，為了使得數(shù)據(jù)能夠符合現(xiàn)實(shí)需要以及被用于科學(xué)發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)從一開(kāi)始產(chǎn)生就要施行協(xié)同管理和長(zhǎng)期掌管，并應(yīng)提供相應(yīng)的長(zhǎng)期的資助。開(kāi)發(fā)有效的分析工具：面對(duì)如此巨大的數(shù)據(jù)，要處理幾P字節(jié)的存儲(chǔ)文檔，沒(méi)有仰賴(lài)高性能計(jì)算資源和高效軟件的分析工具，就不能及時(shí)分析和理解這樣的大規(guī)模數(shù)據(jù)集。2.5應(yīng)用(4)第34頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）352022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(22)數(shù)據(jù)密集型計(jì)算科學(xué)數(shù)據(jù)挖掘：包括挖掘社會(huì)科學(xué)和行為科學(xué)數(shù)據(jù)；挖掘生物、醫(yī)學(xué)、人腦數(shù)據(jù)；挖掘網(wǎng)上數(shù)據(jù)；挖掘商業(yè)市場(chǎng)方面的數(shù)據(jù)等等。數(shù)據(jù)處理：包括數(shù)據(jù)提取、確定框架和元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、傳輸、查詢(xún)、分析和理解以及計(jì)算可視化等。建模與模擬：利用各種數(shù)據(jù)源完成數(shù)據(jù)建模和模擬分析，評(píng)估運(yùn)作實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)，考驗(yàn)市場(chǎng)運(yùn)作行為等。網(wǎng)格計(jì)算：改變傳統(tǒng)高性能計(jì)算機(jī)使用概念，共享分布在不同地理位置的高性能計(jì)算機(jī)、貴重儀器、數(shù)據(jù)庫(kù)等資源；網(wǎng)格計(jì)算顯示了計(jì)算科學(xué)在先進(jìn)研究領(lǐng)域的中心作用：分布在世界各地的科學(xué)家均各自計(jì)算一部分任務(wù)，通過(guò)英特網(wǎng)將其結(jié)果發(fā)至數(shù)據(jù)管理中心供各地科學(xué)家參考和協(xié)同計(jì)算、使用；在短期內(nèi)網(wǎng)格計(jì)算不能取代高性能計(jì)算；更準(zhǔn)確地說(shuō)，“網(wǎng)格計(jì)算”不如用“數(shù)據(jù)服務(wù)計(jì)算”更貼題。2.5應(yīng)用(5)第35頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）362022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(23)計(jì)算機(jī)科學(xué)自身的問(wèn)題“服務(wù)性與大眾化”專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)本身也是一門(mén)科學(xué)，但它會(huì)有益于其它所有科學(xué)，其本身染有“服務(wù)性”色彩；由于計(jì)算機(jī)科學(xué)幾乎在現(xiàn)代社會(huì)“無(wú)處不在”，易造成全社會(huì)都可興辦的“大眾化”專(zhuān)業(yè)，淡化了計(jì)算機(jī)學(xué)科自身的特色，削弱了高層次研究型人才的培養(yǎng)。主干學(xué)科萎縮，相關(guān)學(xué)科涉足：計(jì)算機(jī)科學(xué)的主干課目日益萎縮，相關(guān)學(xué)科涉足者頗多，致使計(jì)算機(jī)科學(xué)小地盤(pán)越來(lái)越小，所剩下者可能只有“可計(jì)算性與計(jì)算復(fù)雜性”之類(lèi)的學(xué)科了。長(zhǎng)此下去，令人擔(dān)心的是計(jì)算機(jī)學(xué)科會(huì)不會(huì)變成像今日的“公共數(shù)學(xué)課”那樣？2.6教育與人才培養(yǎng)(1)第36頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）372022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(24)計(jì)算機(jī)教育的現(xiàn)狀傳統(tǒng)學(xué)科劃分，限制了計(jì)算機(jī)科學(xué)研究與教育的有效發(fā)展：現(xiàn)今計(jì)算機(jī)學(xué)科一般都設(shè)置在數(shù)學(xué)學(xué)科或電子信息學(xué)科，而對(duì)天地與理化學(xué)科、工程技術(shù)學(xué)科、生物醫(yī)學(xué)學(xué)科、社會(huì)行為學(xué)科以及人文學(xué)科等人才培養(yǎng)的需求考慮過(guò)少，影響了交叉學(xué)科的發(fā)展和缺乏多學(xué)科人才的培養(yǎng)。專(zhuān)業(yè)設(shè)置面偏窄，課程內(nèi)容陳舊：現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)設(shè)置雖幾經(jīng)修改與補(bǔ)充，但大體框架與80年代的基本一樣；而課程內(nèi)容仍嫌陳舊，很多新出現(xiàn)的、交叉性的、發(fā)展中的內(nèi)容不能被及時(shí)反映進(jìn)去。2.6教育與人才培養(yǎng)(2)第37頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）382022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(25)計(jì)算機(jī)高端高技術(shù)人才缺乏，而低端人才又似過(guò)剩：不少計(jì)算機(jī)人才僅限于計(jì)算機(jī)的操作和簡(jiǎn)單使用，而對(duì)計(jì)算機(jī)核心硬件體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件、數(shù)值與非數(shù)值算法、基礎(chǔ)設(shè)施與支撐技術(shù)、交叉研究與應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)、計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展規(guī)劃與領(lǐng)導(dǎo)決策等方面的深層次高端人才實(shí)在匱乏，從而實(shí)質(zhì)性地影響了計(jì)算機(jī)學(xué)科未來(lái)發(fā)展與變革。缺乏人才培養(yǎng)專(zhuān)項(xiàng)資金：國(guó)家的許多科研項(xiàng)目和基礎(chǔ)設(shè)施投資項(xiàng)目中，很少為這些浩大的計(jì)劃提供項(xiàng)目管理人才研究生和博士后教育人才的專(zhuān)項(xiàng)培養(yǎng)資金，形成了“見(jiàn)物不見(jiàn)人”，不符“以人為本”的基本國(guó)策。大學(xué)中形式化的評(píng)估：大學(xué)中的許多學(xué)科，包括計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展受制于外部專(zhuān)家的周期性的、走過(guò)場(chǎng)的所謂合格評(píng)估、缺乏象學(xué)科發(fā)展定位與優(yōu)先支持計(jì)劃、學(xué)科長(zhǎng)遠(yuǎn)與動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)劃、高層次跨學(xué)科人才與國(guó)家創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃、改革教育機(jī)制與教育理念等高水平的學(xué)科評(píng)估。2.6教育與人才培養(yǎng)(3)第38頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）392022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(26)加速培養(yǎng)21世紀(jì)計(jì)算機(jī)科學(xué)隊(duì)伍計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展缺乏領(lǐng)軍人物：在計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展中，缺乏真正能夠在政府，學(xué)術(shù)界，企業(yè)界中具有長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)的，富有想象力和創(chuàng)新性思維的享有盛譽(yù)的資深的計(jì)算機(jī)領(lǐng)軍人物（據(jù)說(shuō)美國(guó)現(xiàn)今也不到100位）。多學(xué)科教育：在大學(xué)本科教育階段，很難實(shí)行多學(xué)科培養(yǎng)教育計(jì)劃，但是在大學(xué)中應(yīng)該讓更多的學(xué)生接觸計(jì)算機(jī)學(xué)科，以便在畢業(yè)后對(duì)該領(lǐng)域有一定的理解，可行的途徑是實(shí)行“主修－輔修制”和“雙學(xué)位制”。2.6教育與人才培養(yǎng)(4)第39頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）402022/9/82.高性能計(jì)算學(xué)科(27)提倡終生學(xué)習(xí)模式：在大學(xué)中，我們希望教員拓展自己計(jì)算機(jī)科學(xué)方面的學(xué)識(shí)；并鼓勵(lì)能在他們各自的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)；施行多學(xué)科合作研究與教育；提倡“終生學(xué)習(xí)模式”，以應(yīng)對(duì)不斷發(fā)展中的計(jì)算機(jī)科學(xué)。選拔與招聘各級(jí)計(jì)算機(jī)學(xué)科領(lǐng)導(dǎo)人才：解決當(dāng)前有能力且愿意擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)的人才缺乏的途徑是：對(duì)青年研究人員施行領(lǐng)導(dǎo)人培養(yǎng)計(jì)劃、有意識(shí)、有目的進(jìn)行在職培養(yǎng)；加強(qiáng)與弘揚(yáng)公共服務(wù)意識(shí)，招賢納士，積極吸引研究人員應(yīng)聘國(guó)家各級(jí)公務(wù)員；在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)學(xué)科研究生課程中增設(shè)項(xiàng)目管理之類(lèi)課程，培養(yǎng)學(xué)生的組織，協(xié)調(diào)與領(lǐng)導(dǎo)能力。2.6教育與人才培養(yǎng)(5)第40頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）412022/9/8目錄計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)的特點(diǎn)、地位、與作用計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本研究?jī)?nèi)容計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用高性能計(jì)算學(xué)科高性能計(jì)算硬件算法軟件應(yīng)用教育與人才培養(yǎng)建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”WHAT：什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”？WHY：為什么要維持平衡的“生態(tài)系統(tǒng)”？HOW：如何建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”？結(jié)論名人名言科學(xué)發(fā)現(xiàn)與競(jìng)爭(zhēng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)支撐基礎(chǔ)簡(jiǎn)短結(jié)論第41頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）422022/9/83.建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（1）

計(jì)算機(jī)科學(xué)的生態(tài)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)學(xué)科本身的核心部分，支撐性研究基礎(chǔ)設(shè)施和人才培養(yǎng)等。核心部分硬件：計(jì)算機(jī)微處理器與體系結(jié)構(gòu)、輸入/輸出與存儲(chǔ)設(shè)備、互連網(wǎng)絡(luò)、供電與冷卻系統(tǒng)等。軟件：計(jì)算機(jī)算法、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、開(kāi)發(fā)工具與環(huán)境等。3.1WHAT:什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（ecosystem)?(1)第42頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）432022/9/83.建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（2）基礎(chǔ)設(shè)施定義：美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)將基礎(chǔ)設(shè)施定性的描述為：是信息空間的一部分，科學(xué)家們可以在那里就“建立新型的科學(xué)與工程知識(shí)環(huán)境組織……，推動(dòng)具有新效能的新方式的研究?！苯M成：包括軟件倉(cāng)庫(kù)，數(shù)據(jù)檔案、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、中間件、計(jì)算服務(wù)（數(shù)據(jù)，信息和知識(shí)管理）和可視化服務(wù)（用戶(hù)圖形化界面、可視化計(jì)算結(jié)果）等。人才培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)障礙對(duì)學(xué)科發(fā)展的影響是長(zhǎng)久的，全方位的。21世紀(jì)計(jì)算機(jī)科學(xué)創(chuàng)新應(yīng)“以人為本”。3.1WHAT:什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（ecosystem)?(2)第43頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）442022/9/83.建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（3）自然規(guī)律：猶如自然界各物種彼此維持長(zhǎng)期的，穩(wěn)定的生態(tài)平衡一樣，計(jì)算機(jī)科學(xué)只有保持各種均衡，同步，協(xié)調(diào)式發(fā)展，才能使其興旺發(fā)達(dá)起來(lái)。任何復(fù)雜系統(tǒng)均如此，只有當(dāng)各部分興旺才能保持整個(gè)系統(tǒng)的繁榮。3.2WHY：為什么需要維持平衡的“生態(tài)系統(tǒng)”?(1)第44頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）452022/9/83.建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（4）平衡的計(jì)算機(jī)科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)軟件“軟弱”：軟件和算法不能適應(yīng)和支持硬件發(fā)展速度和應(yīng)用需求。應(yīng)用“薄弱”：支持軟件（enablesoftware)和應(yīng)用軟件以及軟件開(kāi)發(fā)工具環(huán)境的研究不足，限制了計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用。硬件“過(guò)硬”：過(guò)度追求峰值硬件性能；忽視與計(jì)算機(jī)科學(xué)需求相匹配的體系結(jié)構(gòu)研究；峰值速度在科學(xué)應(yīng)用上的實(shí)際發(fā)揮不足。人才結(jié)構(gòu)不合理：高層次研究人才不足；強(qiáng)有力的計(jì)算機(jī)領(lǐng)導(dǎo)者稀少；軟件/硬件人才比例失調(diào)。各部分投資不平衡：硬件與軟件投資不平衡；學(xué)術(shù)研究與基礎(chǔ)設(shè)施投資不協(xié)調(diào)；源頭創(chuàng)新與應(yīng)用集成研究認(rèn)識(shí)不一致；人才培養(yǎng)與基礎(chǔ)投資不相稱(chēng)等。3.2WHY：為什么需要維持平衡的“生態(tài)系統(tǒng)”?(2)第45頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）462022/9/83.建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（5）生態(tài)不平衡的后果：現(xiàn)在計(jì)算機(jī)科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展是不平衡的，致使：限制了計(jì)算機(jī)本學(xué)科研究人員的創(chuàng)新能力。消弱了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。給那些有賴(lài)于計(jì)算機(jī)科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)健壯性的眾多學(xué)科的創(chuàng)新造成了負(fù)面影響。3.2WHY：為什么需要維持平衡的“生態(tài)系統(tǒng)”?(3)第46頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）472022/9/83.建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（6）藍(lán)圖的宗旨：計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展藍(lán)圖是指引和支持計(jì)算機(jī)科學(xué)協(xié)同研究和世紀(jì)創(chuàng)新的最佳方案；將引導(dǎo)國(guó)家在算法，軟件，硬件，應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施的均衡投資；確保計(jì)算機(jī)科學(xué)的“動(dòng)態(tài)生態(tài)系統(tǒng)”持久與健康發(fā)展。藍(lán)圖應(yīng)當(dāng)不僅重視計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)，而且要重視科學(xué)與工程計(jì)算、算法、社會(huì)和人文學(xué)科等應(yīng)用。藍(lán)圖應(yīng)當(dāng)不僅要研究和優(yōu)先考慮的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，而且要制訂解決這些問(wèn)題的方案和進(jìn)度。藍(lán)圖應(yīng)明確政府、學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的職責(zé)。3.3HOW:如何建立平衡的計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展“生態(tài)系統(tǒng)”第47頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）482022/9/8藍(lán)圖的基本組成：為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展，藍(lán)圖所規(guī)劃的內(nèi)容至少包含以下八個(gè)領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)科學(xué)教育與培訓(xùn)：包括本科生課程設(shè)置、研究生培養(yǎng)計(jì)劃和專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)等。計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施：包括國(guó)家高性能計(jì)算中心、軟件可持續(xù)發(fā)展中心、數(shù)據(jù)和軟件倉(cāng)庫(kù)以及確保訪(fǎng)問(wèn)中心資源和進(jìn)行多學(xué)科交叉合作的中間件和網(wǎng)絡(luò)等。計(jì)算機(jī)算法和軟件：包括數(shù)值和非數(shù)值算、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件、軟件開(kāi)發(fā)工具與環(huán)境以及性能評(píng)估與分析等。計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：包括定制和商用微處理器、先進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、互連技術(shù)、輸入/輸出和存儲(chǔ)設(shè)備、電源、冷卻封裝技術(shù)等。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：包括快速和安全地提供計(jì)算資源、數(shù)據(jù)資源、用戶(hù)接口以及固定和移動(dòng)地通信硬件、中間件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)等。密集性數(shù)據(jù)處理：包括各種來(lái)源的數(shù)據(jù)挖掘、采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、分析可視化以及服務(wù)與管理等。計(jì)算機(jī)科學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)：包括系統(tǒng)建模、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、性能分析工具、科學(xué)與工程計(jì)算成功應(yīng)用地使能技術(shù)以及某些典型應(yīng)用案例研究等。3.建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（7）3.3HOW:如何建立平衡的計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展“生態(tài)系統(tǒng)”第48頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）492022/9/8藍(lán)圖的制定與實(shí)施藍(lán)圖的制定：計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展藍(lán)圖的制訂，政府高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)官員、學(xué)術(shù)界（研究所和大學(xué)）和產(chǎn)業(yè)界的計(jì)算機(jī)科學(xué)家要長(zhǎng)期籌劃，共同參與，分工合作，反復(fù)修改，統(tǒng)一協(xié)調(diào)。藍(lán)圖的修訂：計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展藍(lán)圖應(yīng)隨著時(shí)局的發(fā)展、情況變化、要定期不斷的更新、重新考慮新時(shí)期的發(fā)展重點(diǎn)和資金投向。藍(lán)圖的實(shí)施：業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)負(fù)責(zé)監(jiān)促檢查藍(lán)圖落實(shí)情況、定期評(píng)審、并與投資掛鉤。3.建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”（8）3.3HOW:如何建立平衡的計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展“生態(tài)系統(tǒng)”第49頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）502022/9/8目錄計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)的特點(diǎn)、地位、與作用計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本研究?jī)?nèi)容計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用高性能計(jì)算學(xué)科高性能計(jì)算硬件算法軟件應(yīng)用教育與人才培養(yǎng)建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”WHAT：什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”？WHY：為什么要維持平衡的“生態(tài)系統(tǒng)”？HOW：如何建立計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的“生態(tài)系統(tǒng)”？結(jié)論名人名言科學(xué)發(fā)現(xiàn)與競(jìng)爭(zhēng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)支撐基礎(chǔ)簡(jiǎn)短結(jié)論第50頁(yè)，共57頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)24分，星期四國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）512022/9/8