天津大學算力與網絡安全融合建設.pdf

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1、目 錄CONTENTS資源共享與發展方向網絡安全與大模型實踐02.03.發展新質生產力，建設校級算力資源共享平臺建設背景加強人工智能、量子信息、集成電路、空天信息、類腦計算、神經芯片、DNA 存儲、腦機接口、數字孿生、新型非易失性存儲、硅基光電子、非硅基半導體等關鍵前沿領域的戰略研究布局和技術融通創新?！笆奈濉眹倚畔⒒巹潱?021）穩步構建智能高效的融合基礎設施，提升基礎設施網絡化、智能化、服務化、協同化水平。高效布局人工智能基礎設施，提升支撐“智能”發展的行業賦能能力?！笆奈濉睌底纸洕l展規劃（2021）要加強信息、科技、物流等產業升級基礎設施建設，布局建設新一代超算、云計算、人工智

2、能平臺、寬帶基礎網絡等設施，推進重大科技基礎設施布局建設。2022年中央財經委員會第十一次會議“算力+教育”：鼓勵科研院所根據需求適度建設算力資源，有效支撐面向重大項目或課題的開發與創新。推進公共算力資源覆蓋校園，鼓勵各類高等院校、職業院校積極運用算力平臺為學校實習實驗實訓環境、平臺和基地建設及轉型發展提供支撐，促進教育公平，全面提升教育體系內在質量水平。工信部、教育部等六部委算力基礎設施高質量發展行動計劃（2023）國家大力推進超算、人工智能平臺建設建設背景2015年以來，以深度學習為代表的人工智能算法取得了突飛猛進的發展，并大規模應用到人類的生產生活實踐中。將人工智能技術應用到科學研究，利

3、用人工智能算法解決當前科學的未解問題已經成為產學研界關注的重點。Al for Science有機會為人類的未來帶來巨大且深遠的影響。前計算機時代前計算機時代（400400BC BC-19461946）計算機時代計算機時代(1946(1946-2020)2020)AI4S AI4S 時代時代(2020(2020-)主要科研方式數學推演（紙筆）“假設”“實驗”將部分復雜科學問題轉換為相對簡單的計算問題實現粗粒度建模，在此基礎上進行大量實驗驗證利用 AI 求解高維函數的優勢實現高精度高效建模、高通量篩選，并有針對性的進行實驗驗證主要成就經典物理模型、量子力學的雛形微觀世界的初步探索、宏觀尺度科學成果

4、的大規模應用（航空、汽車、能源、通訊等）微觀世界的多尺度探索、宏觀+微觀尺度科學成果的 應用（新材料、新材料、新能源、新能源、生化、信息生化、信息）主要瓶頸缺少高效計算手段維度災難新基礎設施；復合學科人才；新協作模式AI for Science 模型驅動與數據驅動的深度融合建設背景當下人工智能取得成就的本質原因是在算力和數據基礎之上算法對高維函數處理能力的大幅提升。算法和算力的強耦合，是 AI4S 的必要條件。近兩年，以大規模預訓練模型為代表的 AI 技術發展速度急劇加快，涌現出了GPT、Diffusion 等一系列影響深遠的模型序列。這些模型不僅在各個領域開始發揮重要作用，而且正在改變著人們

5、對AI應用的認知和期待。AI for Science 算法和算力的強耦合建設背景數據、算法、算力“三位一體”，助力基礎科研計算方式場景問題算法數據算力人工智能在各領域的應用助力AI4S迅速發展 蛋白折疊預測AlphaFold和分子勢能模型Deep Potential均基于Transformer模型 圖像生成領域的Diffusion模型，被運用于生命科學領域藥物分子對接的預測AI4S 從萌芽期，迅速轉為基礎設施建設期，其中重要的一環就是算力基礎設施的建設。建設背景以AIGC為代表的人工智能迅速發展，算力需求激增模型名稱模型性質開發機構開源情況通義千問大模型多模態已開源文心大模型多模態/GLM-4

6、多模態已開源零一萬物多模態已開源書生多模態已開源百川文本已開源盤古多模態已開源恒腦多模態/模型名稱模型性質開發機構開源情況GPT-4多模態/Grok多模態已開源Gemini多模態/DBRX文本已開源Starling文本UCBerkeley已開源Mixtral文本已開源OLMo文本已開源天津大學總體規劃發展新質生產力：人工智能，賦能未來抓住教育領域擴大投資項目機遇，布局新基建，建設天津大學校級算力平臺電力改造算力設備部署算力平臺建設IB網絡部署機房改造數據平臺建設存儲設備部署天津大學校級算力平臺建設：從0到1機房改造電力改造機房改造電力改造存儲部署算力部署面向共享，建設自主可控智能算力科技基礎設

7、施基礎設施與算力建設雙校區高性能計算基礎設施建設 更新柴油發電機 擴容UPS電力保障 擴容電力設施 提供單機柜21千瓦的電力支持電力支持 采用行間空調 獨立溫度循環系統，防止影響其他設備 獨立運行監控系統，掌握模塊運行情況運行環境支持為高性能機柜提供充足且穩定電力支持；為高性能設備提供良好的運行溫濕度環境。柴油發電機吊裝高性能微模塊行間空調室外機組基礎設施與算力建設建設校級算力、存儲資源共享平臺CPU節點10臺，提供高性能計算能力GPU節點30臺，提供4.5PFlopsAI計算能力分布式存儲系統，提供10PB高速存儲平臺算力人工智能計算：推動大模型應用研究，賦能教育現代化多學科高性能計算：為數

8、學、物理、化學、生物、計算機科學等學科提供高性能計算環境，有效支撐面向重大項目或課題的開發與創新算力共享平臺：促進學校計算資源的有效整合和高效使用，提升學校的科研服務能力，降低科研成本公共服務面向全校提供高性能科學與工程計算服務，滿足各學科領域對于大規模數據處理和大規?？茖W計算的需求。計算資源共享平臺 模型訓練 模型推理算力容器 自動調參 自動建模自動調參 預置PyTorch等依賴 預置科學計算軟件開箱即用 支持國產芯片 支持國產化操作系統異構支持數據資源共享平臺內置 700+公開數據集，場景涉及材料物理，生物，人臉檢測、人臉識別、動作捕捉、動作識別、圖像分類、文本分析、機器翻譯等，提升科研效

9、率公開數據集 共享私有數據集 共享代碼及模型 共享建模算法 共享計算教程團隊協作共享平臺主要優勢開箱即用各類計算軟件、架構、環境預置數據共享機制公有、私有數據集整合共享高水平計算團隊建設專家顧問團隊專業保障頂層規劃、軟硬件升級部署，電力配置、容災設計、消防安全管理、管理辦法制定等運維保障團隊確保平臺穩定、高效、安全合規、持續運行，滿足教科研需求科研服務團隊優化服務根據科研需求，在算力配置、經費管理、軟硬件選擇等方面提供優質的解決方案學科交叉團隊學科融合打破傳統學科界限，依托計算平臺，促進多學科之間的深度融合與協同創新高效管理團隊來源 計算機人才 多學科人才 機關部門 兄弟院校 行業企業信網中心

10、多方協同建設高水平計算團隊，保障計算中心高質量發展團隊構成算力國產化發展方向 國產芯片軟件生態 國產人工智能芯片 異構算力架構訓練與推理軟件環境；通用化、低成本、高性能基礎軟件工具鏈開源化發展；構建新一代創新計算范式；CPU-GPU緊密集成；異構芯片適配及軟件兼容；布局華為、寒武紀等國產芯片；深度學習框架及共享平臺兼容；推進基礎軟硬件高質量自主可控；緊跟信創國產化大勢，助力國產芯片由“可用”到“好用”轉變教育科研網算力整合自建算力校內混合算力跨校算力協同算網融合，探索基于超級以太網的多機互聯，實現低成本算力共享三步走形成大算力、大科研格局三步走形成大算力、大科研格局超以太聯盟超以太聯盟UEC信

11、網中心校內其他算力其他高校算力教育網主節點其他舉措深化算力共享平臺建設 支持多種互聯方式 適配國產芯片 進一步提高易用性校企合作，踐行產教融合 探索計算中心校企共建新模式 產學研協同創新推進高校數字化轉型 支撐科研教學管理 推進公共算力資源覆蓋校園立足現有資源和校企合作平臺，探索大模型應用及安全大模型在網安實驗研究領域實踐大模型輔助網絡安全告警研判及研究大模型輔助網絡模擬攻擊及防護實驗大模型在網安教學領域實踐智能生成課程PPT及課前提綱線上智能化學習講解課程輔助學習過程（要點、筆記、解讀）智能生成考題并自動閱卷大模型在智能安全運營領域實踐應用場景安全能力中臺安全原子能力網絡威脅情報AI模型陣列

12、漏洞情報安全垂域大模型基于自然語言交互的智能運營駕駛艙告警降噪告警解讀處置推薦威脅自動分析識別漏洞評估脆弱性評估風險驗證隱患智能決策評估攻擊溯源痕跡篩查脆弱性再分析智能輔助溯源分析生成材料安全輔導安全咨詢安全意識加固智能響應編排SOAR劇本聯動下發處置工單.業務系統OA郵箱釘釘終端工單.基于人工智能的安全運營平臺資產管理資產核查風險評估終端管理脆弱性分析告警降噪原始告警告警列表安全事件流程資產管理流程漏洞管理流程威脅監測流程應急響應流程情報預警流程運營場景分析挖礦主機勒索病毒隱蔽隧道加密攻擊web掃描后門分析郵件分析數據安全內外訪問主機外聯登陸分析.APTAiNTA迷網蜜罐EDRWAF智能安全

13、運營體系安全垂域大模型及算力基礎高性能計算基礎設施高性能計算基礎設施算力和數據共享平臺大模型的網絡安全保障實踐語料庫安全數據接入運維人員AiMask數據脫敏AiGate數據庫安全網關數據庫審計透明數據加密AILand隱私計算平臺數據治理安全調試沙箱可信執行環境大數據計算集群SQL開發環境Python開發環境分布式任務調度水平聯邦學習垂直聯邦學習遷移聯邦學習大模型部署與應用AiTTE透明傳輸加密AiDLP數防泄漏.業務應用B業務應用C業務應用AAiTrust零信任 應用代理網關AiTrust API零信任代理網關大模型應用大模型運營安全模型輸出檢測引擎模型輸入檢測引擎安全風險評估服務網絡環境安全

14、供應鏈安全組件引入/基礎模型/數據集引入開發規范代碼審計后門檢測滲透測試IAST代碼泄漏檢測SAST環境安全監測工具代碼交付滲透測試服務全流程風險評估代碼運維代碼開發軟件成分分析開發安全一體化平臺IASTI(風險識別)AVM資產管理漏洞掃描APT流量檢測AXDRD(威脅檢測)P(攻擊防護)防火墻WAFAiLPHA平臺O(安全運營)R(響應處置)EDRSOAR大模型數據訓練階段API接口文件庫表大模型訓練（超大規模）“理解”指令“理解”例子思維鏈能力涌現能力AiTrust API零信任代理網關AiMASK數據脫敏系統Federal LearningBDTEE算力+大模型+安全服務能力基于高性能算力和共享平臺，探索安全垂域大模型落地應用安全垂域大模型高性能計算基礎設施高性能計算基礎設施安全插件集成系統能力中臺能力注冊中心運維監控中心開發接入中心網絡安全教育API網絡安全實驗研究智能安全運營APIAPI統一鑒權Web插件AI會話服務流量控制多模態服務AI模型陣列算力和數據共享平臺