刘通总监、潘景山主任助理谈超算与天气预报

专访嘉宾：国际高性能技术咨询委员会亚太区总监 刘通
国家超级计算济南中心主任助理 潘景山
主 持 人：梁钦

粱钦：大家好，欢迎收看《走进超级计算》系列访谈节目。今天我们有幸请来了两位重量级的嘉宾，这位是国际高性能计算咨询委员会亚洲区总监刘通，刘总；这位是国家超级计算济南中心主任助理潘景山，潘主任。谈及超级计算其实我觉得跟天气关系特别大，因为今天早上不知道要不要带伞，因为现在好多人也调侃天气预报要不要反着看，我不知道两位嘉宾对这个问题是怎么来看的？请刘总先回答吧。

刘通：现在确实是天气预报已经成为了关系到我们日常生活中很多行为的非常重要的东西，也有人相当多的人开始抱怨天气预报确实不准确，实际上应该说是不太公平的。我们从历史看来，比如说过去十年，我们可能看天气预报能看到第二天发生，能给你预报一些天气情况已经非常兴奋了，那么现在天气预报已经很大程度的发展，已经是可以预报到起码三天、四天甚至五天，这种程度我们已经取得了非常长足的进步，但是我们还有很多地方提高，来提高天气预报的准确度，这一点确实关系到今天这个话题，超级计算机如何能够提高天气预报的准确度。

粱钦：其实我知道潘主任是超算技术的专家，在天气预报的过程中，我们知道跟超级计算关系非常的密切，您能不能介绍一下对于天气预报或者气象整个行业来说与超级计算机处于一个什么样的结合关系？如果没有超级计算机我们天气预报会产生什么样的一个局面？

潘景山：实际上整个天气预报过程分为四个阶段，什么叫天气预报呢？给你一个初始值，给一个软件，根据已有的状态推算未来的状态，现在就是天气预报。现在整个过程是这样的，从资料到模式运行到后处理，到结果，再到给预报员进行一个分析，这个过程整个超级计算机起到了关键作用，如果没有超级计算机怎么办呢？从最早的我们进行观测，包括现在的到气象卫星，天气雷达都给天气预报一个资料同化一个很好的手段，在这个阶段如果没有超级计算机很抱歉，在资料同化（音）没人处理，统计学方法话他就是客观的、定量的、定时得非常困难，通过超级计算机资料同化结果的分析都很好的结果，目前是这样的一个情况。

粱钦：我们了解到山东济南的超算中心之前部署了“神威蓝光”的这样一个超级计算机，我想请问潘主任，目前的应用情况是怎么样？尤其是跟天气预报相关的，比如说用的资源到底是一个什么样的状况给我们介绍一下？

潘景山：是这样的主持人，济南中心是咱们国家第一台纯国产的千万亿次计算机，在科技部的直接指导下，这个计算机目前主要结合山东省大发展战略，使山东半岛蓝色经济区，黄河三角洲高效生态农业区，根据这两个发展战略在海洋目前的应用领域是海洋数字模拟，实际上和天气预报也有关系，另外在金融风险分析，还有一些动漫的渲染，还有一些是工业设计，包括山东省具有特色的一些行业，包括一些生态农业的进行了一些大的应用。天气预报是其中一个应用领域，在前期在天气预报当中针对整个山东省的气报进行前期测试，我们整个测试的时间是两个多月，我们整个预报的频率大概控制半个小时左右。可以说我们对于山东省区域，因为山东剩的区域是一步到县就可以了，针对济南市预报到某个小区是不是下雨？

粱钦：某个小区了？

潘景山：因为我们分辨率是三公里，在这个情况下我出门可以看看天气预报，看看天气，现在整个气象图把光线拉通，拉通了以后我可以通过实时的预报。目前正在推进阶段。

粱钦：听了潘总的介绍，刘总也有很多话说，我的问题是在天气预报整个领域里面对目前发展的现状和未来的趋势是怎么样的？

刘通：刚潘主任已经讲过了，在我们国内有蓝光系统在进行更先进的天气预报研究，实际上国际上也都花很大的精力在开发一个更加强大的系统来做天气预报，为什么天气预报需要这么强大的系统呢？就是因为在超算领域，我们看到的最大的超算用户就是天气预报这个行业，因为它需要的计算量是特别特别大，需要处理得数据也是特别特别大，我们现在提到的百万亿次，千万亿次，将来是万万亿次，甚至是有百亿亿次这种越来越快的超级计算机，我们提出来这个理念的时候，最为兴奋的其实就是研究天气预报这个行业的研究人员，因为他们是最需要这些超级计算来做计算的，因为我们采集到的数据量，不管是天空也好，地面也好，海洋也好需要的数据量收集的越来越大，这个数据量相当相当庞大，所以在国际上也是在有众多的国家实验室在集成了合力来研究下一代的超算系统结算天气预报行业的问题。

粱钦：刚才刘总谈到了天气预报其实是一个超算里面非常重要的领域，也谈到了包括全球的发展情况，我想请问中国目前来说谈到超级计算我们也看到，中国在全球里面占有非常重要的位置，未来中国超级计算机格局应该是怎么样的？中国可能跟比如说像美国还有一些差距，中国从哪些方面比如说要赶上应该做什么工作？刘总先来。

刘通：这个问题实际上分好几个层面来讲，拿中国现在发展的现状和国外的情况比，实际上我们超算发展并没有落后国外很多，尤其是当我们提到超级计算机本身的时候，我们速度会排到全世界第一位，我们超算做得非常好。谈到天气预报这个领域，我们需要做的是需要进一步的投入精力到自己的领域，适用中国的国内应用，我们的地理情况和国外不一样，我们采集的数据源放置的位置可能和国外不一样，我们开发适合自己国内天气情况的一个（英文）或者模型应用到超级计算机，这是我看到的和国外情况的不同。

粱钦：潘主任对这个问题怎么看？

潘景山：从超算的行业来看，从硬件发展上和国外的差距尤其是美国的差距不算太大，因为设计理念上，现在整个发展趋势有一些设计理念还超前，但是在哪方面比较弱？在应用和软件方面，因为咱们国家科学计算的软件，工业软件大部分都是发达国家设计的，整个长期几十年时间维护，在软件和应用方面和发达国家相比处于一个劣势地位，但是另外一个最重要的事情是人才培养方面，这是我最关心的，因为现在我们招不到人，我们每年专门拿出一千万的人才培养经费。

粱钦：一个人一千万？

潘景山：不是，一个团队，我的一千万从法国，日本、德国从一些发达国家引进一些高人才进来，从省市到科学院给了大量的优惠政策，为什么这样说呢？引进一个高端人才非常困难的，因此超算领域我个人感觉在人才培养差距比较大。举一个最简单的例子，比如说我们辛辛苦苦从本科生，培养到研究生，培养到博士，在网络计算这样一个领域培养下来，首先他进的是外企，外企进了以后经过国内的筛选，像淘宝，腾讯、阿里巴巴包括百度，因为这些企业在大中国区域处理高性能计算非常缺人才，包括一个本科生有15年的年薪聘请过去，但是对于事业单位，在薪资方面差距比较大，因此在人材培养方面我们也是呼吁加大一些培养力度，尤其是接触超级计算机这个平台，一些高校重点的参与，可以培养一些人才，刚才和山大的老师说能不能把参加比赛这些人直接放在我们这里，这也是积极的在人才方面做一些工作。

粱钦：潘主任发布了一个招聘广告。刚才两位嘉宾都提到了本次的超算大赛，超算大赛这次有一个特别突出的特点，我们关注到其实国际上大赛特别多，相信刘总可能更有发言权，但是大部分都是特别注重性能，像应用方面真的非常少，我不知道两位嘉宾对本次大会特别突出应用这个特点，这个点上怎么看？

刘通：对，这次我们举办的首届大学生竞赛确实是把测试的重点，比赛的重点比较应用性能基础上，比较他们的优化能力这个确实不同于我们比如在国际其他国际大会上做竞赛话，通常只比较Linpack，做一些数的算法，比较绝对值的性能，对某个领域的应用没有人投入很大精力来进行这个领域的竞赛的，我们有开创性，谈到应用不光是国内，是整个高性能计算是应用瓶颈的问题，因为我们知道现在高性能计算机，它的硬件发展非常迅速，GPU也好众核也好，高性能也好，他的硬件越来越快，但是实际上应用能不能真正的应用成千上万几十万的计算机核的要额外花精力，甚至改变以前脑海里面应用的模式重新发明一种新的应用编程语言，来开发新的应用程序，所以应用是一个非常非常不次于硬件发展挑战的问题。我觉得我们国内通过这次比赛，也是很好让大学生让整个高性能计算行业意识到应用是即可投入精力、财力解决的问题。

粱钦：这个应用来说，国内的比赛这两天出结果了，那么我不知道国内的这种偏应用会不会影响到国际其他赛事上，比如说中国很重视应用了，咱们是不是也要学一下，对他们会带来影响？

刘通：这个作用是相辅相成的，实际上中国首次全国大学生竞赛是德国的ISC全世界大学生竞赛的一部分，这个大学生竞赛在德国大学生竞赛重点放在应用上，中国作为大学生竞赛在全球第一次进行了应用方面的比赛，而且我们是全国的高校都来加入到这个过程当中，是非常大的一次活动，应该说我们在国外的媒体都看到了竞赛相关的报道，他们听到这个消息是很震惊的，因为他们觉得中国可能还是把精力放在硬件方面多一些，没想到这么快的反应速度，要开发自己的应用，或者让更多的人把精力投入到软件开发，应用开发这个领域里，我们对国际的影响是非常大的，是整个行业的趋势，我们完全走在了很国际接轨的上面。

粱钦：请问潘主任的问题，刚才刘总谈了接轨的问题，从济南超算来说，您怎么看应用的跟国际上的接轨，或者说具体能不能举一个例子，比如说应用我确实碰到了一些十分头疼的问题能不能跟我们分享一下？

潘景山：实际上这个问题对我们来说比较突出，因为我们采用的是纯国产的超级计算机，包括整个CPU和国外完全不一样，这样我们遇到什么问题呢？比如说我首先需要开发软件，科学级的软件，我们现在定位有两个，第一个是咱们国家自研的，自有软件。第二种科学计算软件移植过来的，但是这里面有很突出的问题，我把移植万以首先验证正确性，这是很困难的，第二个要优化，国产计算机优化，这也是很困难的，我们现在有一帮人做这件事情。刚才刘总谈到硬件方面问题，实际上对我们感触比较大，我们国家整个硬件的投资实际上远远超过应用的投资，应用是三个亿都不到，现在包括政府，包括整个社会，包括863专家组都认识到这个问题，对国产软件，国产超级计算机，包括整个产业的发展也是一个可喜的发展确实，也是应用方面咱们国家应该是越来越好，咱们差距不在于硬件，在于硬件，在于软件，在于人才。我们现在怎么做呢？第一我们现在引进高端人才，第二个踏踏实实的在海洋、在气象，涉及山东省的一些关键领域我们踏踏实实深入下去，因为现在真正一个软件来说，没有十年的时间，甚至二十年的时间高性能计算做出一个突出的应用来，非常困难，因为涉及到很多优化，包括整个应用的开展，包括应用规模的趋势，这个时间性比较强。

粱钦：其实刚才刘总和潘主任都谈到了超算存在的一些问题包括发展的一些希望，其实我还有一个问题，对于本届的超算大赛两位有哪些期望？这个问题有点小了，我想放大一些对于中国超算产业两位有什么期望？首先谈的对这次大赛的期望，其次谈谈对中国超算的期望？

刘通：作为主办方，国际高性能计算咨询委员会，是这次大学生竞赛的主办方之一，所以我本人非常荣幸加入到这个活动中来，能够把国外的这种竞赛模式引入到国内来，这是我非常荣幸的一件事。而且现在真正的得到了我们科技部也好，教育部也好，还有浪潮集团也好，鼎力支持，办得非常成功，影响非常大，影响是深远的，不仅仅是活动做了一个排名而已这么简单，我已经感受到这个活动已经影响到很多很多的高校，因为我们做人才培养首先从高校开始，实际上我们中国人的智商也好，基础知识也好是非常优秀的，实际上你看到国外的海洋局也好，气象局也好，比如说美国气象局他们开发很多应用，但是它的应用里面你看的开发人员相当比率的中国人，中国人本身的素质非常非常好的，那他为什么跑到国外去开发应用程序，在国内没有开发应用程序？这个问题需要我们来深思，推动应用行业的发展，不仅仅是简单的在这里单纯的靠搞比赛来可以的，比赛是一个巨大的驱动力，让整个行业意识到应用是非常重要的，而且国家也非常的有信心有决心在投入精力、财力，物理做应用，这是一个非常强的信号，从大学生意识到将来会有很好的发展，我做应用行业不会说将来找不到工作，国家把方向移到别的去，他很有信心鉴定往应用行业投入更大的学习精力，或者将来择业在这个行业有所选择，而且国内要培养很好的学习环境，像潘主任济南中心超算中心能够投入上千万的财力引入人才，现在需要更多的机构投入更多的财力的的的给他们相当的福利待遇，做这个行业不仅仅为这个行业做了贡献，也解决温饱问题。我们现在可惜的看到，不管是国家的政策也好，各种超算中心都有这种趋势并且增加这个投资，我们大学生超级计算机这个比赛正好是配合这个潮流，应该说是对我们将来国内高性能计算应用领域这个人才的培养是非常非常重要的。我们认为这个活动是相当相当重要。

潘景山：我不是直接的承办方，对刘总这样的承办方我们也表示感谢。这次整个比赛对中国的应用人才的发展起到很重要的促进作用。我是个人建议要连续的进行下去，能不能每年重视一个领域应用，比如说明年在海洋，后年气象，大后年在工业设计，一个领域一个领域的有意识的更专注的在一个领域推动下去。另外我们前期也讨论过这个事情，也是呼吁或者其他的成立一个应用联盟，就是这个联盟做什么事情呢？就是专门来争取一些政府的支持，争取地方政府的支持，把这个应用坚持不懈的推动下去，不是办一届或者几届就不办了，第一个要连续性，第二个要成立一个机构连续不断的持续下去。对中国超算领域推动非常大，因为这个是咱们目前和美国的差距不能说越来越大，至少是差距比较大，尤其在应用方面。

粱钦：应用可能是一个突破口。

潘景山：应用对人才，一般整个软件的发展，应该是突破口更快，包括咱们国家科技部现在也有意识的在十二五期间，在课题里面拿出来三个亿的资金引导应用，这个是非常可喜的。

粱钦：今天跟刘总跟潘主任共同探讨了天气预报或者放大到气象行业跟超算的关系，相信大家对天气预报的抱怨未来会更少一些。其实我个人手机上装了好几个天气预报的客户端，每天早上不算刷屏，结果就不一样，随着超算的推动天气预报会越来越准确，像潘主任介绍的三公里的分辨率，比如说在清华大学可能就有好几个这样的预报，比如南边下中雨，这边中小雨。其实我们可以展望，随着超级计算机的发展，不仅仅是对天气预报气象行业很大的推动，今天非常感谢刘总和潘主任接受我们的访谈，谢谢大家。