什么是高性能計算？應用領域有哪些？與人工智能的關系梳理

1.高性能計算

高性能計算簡稱 HPC(High Performance Computing) ，通常指使用多個處理器或指由多臺計算機通過網絡連接所組成的的計算系統，主要用于完成需求龐大計算資源的復雜計算任務。自從1946年第一臺被用于計算彈道導彈發射模型的現代電子計算機ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Compute)問世以來，計算技術的應用領域不斷擴展，各領域對計算機計算能力的需求推動了科學家們對高性能計算的研究，促進了高性能計算機和高性能計算技術不斷向前發展。高性能計算集群自誕生以來，其計算性能獲得了巨大的提升，從最早的每秒數千次，到如今的每秒萬億次。

2.高性能計算的應用領域

各種應用對于計算能力的需求是高性能計算技術不斷發展的根本動力。傳統的高性能計算應用領域包括：氣象預測、石油勘探、量子化學、生命科學、核技術、流體力學、結構力學，國防和安全等。隨著社會經濟的發展和科學的進步，不僅高性能計算的應用需求逐漸增大，其應用范圍也不斷拓展，包括新能源、新材料、航天技術、環境科學、金融、人工智能、互聯網等新興產業。

3.高性能計算與人工智能的關系

當人工智能中機器學習有巨大的數據和訓練任務時，比如北斗三號全球衛星導航的智能圖像識別，有全球如此龐大的衛星圖像資料，要處理的數據量非常巨大，單靠數據挖掘和圖像處理上的優化雖然能夠提高遙感系統的準確性，但很難保證衛星遙感的及時性，也就是計算的時間過長，不利于衛星的及時導航和緊急情況的立刻反饋，這就需要高性能計算機對數據進行并行快速處理，來滿足衛星的及時反饋要求。

人工智能對多用戶和大數據的處理如全球極端天氣預測、核爆模擬和智能導航等需要有極大的數據處理能力的高性能計算機的支撐，并隨著用戶和數據的增多需求越來越強烈。

總的來說，人工智能和高性能計算都是未來發展的重點，雖然兩者各有側重，但是如果將兩者的優勢結合在一起，就能各取所長補其所短，能更快更智能地解決目前存在的很多問題。

我國的超級計算機已經走在世界的前列，但是應用于人工智能的軟件和硬件都很少，而且缺乏從應用的角度去解決工業和企業實現存在的應用難點，超級計算機的潛力沒有得到充分的釋放。

如果從人工智能的角度去運用高性能計算機，在運行快的基礎上能夠運行得智慧起來，這將大為提高高性能計算機的科學研究能力和實際的經濟效果，而且能夠帶動我國極其需要的軟件設計人才的培養和芯片生產工業的發展，并為我國著重發展的新材料研究、航空航天器設計、基因工程探索以及量子計算模擬等國防和關鍵領域的發展帶來新的技術支撐和解決方案。

可以預見，人工智能和高性能計算的結合將是未來發展的必然趨勢。

以上梳理了高性能計算的定義、應用領域及其與人工智能的關系，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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