機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析在高性能計(jì)算和企業(yè)管理云平臺(tái)發(fā)揮舉足輕重的作用

計(jì)算能力的提升有望給高性能的計(jì)算空間和企業(yè)最終數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)的建立帶來(lái)重大的變化。全球多個(gè)國(guó)家正在建立一個(gè)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)一旦建成，預(yù)計(jì)是目前20 千兆次能力的50倍。

并在能源效率和占用的物理空間等領(lǐng)域帶來(lái)相應(yīng)的改進(jìn)。工程師和科學(xué)家使用越來(lái)越多復(fù)雜的應(yīng)用程序到這個(gè)系統(tǒng)中來(lái)，但是這個(gè)系統(tǒng)如此昂貴以至于我們不能僅僅在特定的條件下才可以使用到它。

與此同時(shí)，更高級(jí)別的數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)的出現(xiàn)正在迫使美國(guó)在進(jìn)入百萬(wàn)兆級(jí)運(yùn)算方面做出一些改變。

這些改變從軟件的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)到一些有競(jìng)爭(zhēng)力的中國(guó)公司都發(fā)揮著重要的作用，并且這些中國(guó)公司正在積極的推進(jìn)百萬(wàn)兆級(jí)運(yùn)算。

上星期在德克薩斯州奧斯汀市談人工智能時(shí)代。從國(guó)家實(shí)驗(yàn)室到云計(jì)算項(xiàng)目首席技術(shù)執(zhí)行官，概述了 企業(yè)管理云平臺(tái)未來(lái)幾年內(nèi)在云計(jì)算系統(tǒng)的相關(guān)工作。

在他的談話也提及到過(guò)去 18 個(gè)月中一些主流科學(xué)家腦中出現(xiàn)的關(guān)于數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)方法的思考，和企業(yè)實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)做出的準(zhǔn)備。

蓋斯特說(shuō)，"在未來(lái)，會(huì)有越來(lái)越多的驅(qū)動(dòng)力量，一臺(tái)機(jī)器可以解決更為廣度的問(wèn)題。這就要求機(jī)器學(xué)習(xí)要在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行分析而不是依靠人為判斷再去進(jìn)行分析。

大量數(shù)據(jù)的生成持續(xù)不斷的擴(kuò)大數(shù)據(jù)規(guī)模，驅(qū)使移動(dòng)設(shè)備的普及到云計(jì)算的迅速生成。高性能計(jì)算的組織和企業(yè)正在尋求一個(gè)方法去收集，儲(chǔ)存和實(shí)時(shí)的去分析這些數(shù)據(jù)。以便企業(yè)可以立即的去研究這些數(shù)據(jù)后再做決策。

機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能 (AI) 是越來(lái)越多地被用于幫助加速收集和分析數(shù)據(jù)。此外，人工智能，機(jī)器學(xué)習(xí)是是很多新興領(lǐng)域的核心技術(shù)，從新的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)到無(wú)人駕駛技術(shù)。

蓋斯特說(shuō)；在企業(yè)管理云平臺(tái)中數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在為百億億次計(jì)算開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序中,數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)的重要性得到了充分的印證。

例如, 應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)試圖涉及到一系列領(lǐng)域, 從氣候和化學(xué)到基因組學(xué), 地震和宇宙論。還有一個(gè)項(xiàng)目正在進(jìn)行, 以及癌癥研究和預(yù)防的應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā), 越來(lái)越多的工作使用到了數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)。

此外，企業(yè)管理云平臺(tái)成立于2016年，最初開(kāi)發(fā)的四個(gè)應(yīng)用涉及面是相對(duì)較窄的。例如；如何高效的去計(jì)算百億億次離子和粒子的精準(zhǔn)度的應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、在線數(shù)據(jù)分析的問(wèn)題和數(shù)據(jù)科工作在科技行業(yè)的不斷提高等方面的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

在過(guò)去的幾個(gè)月中，該程序添加了五個(gè)協(xié)同設(shè)計(jì)中心，為了啟動(dòng)百億億次應(yīng)用程序采用了目標(biāo)曲線和組合函數(shù)的方法。

他說(shuō)新中心的建立是為了處理更加具體的數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)所帶來(lái)的的挑戰(zhàn)。更普遍的意義是, 這兩種新興技術(shù)也對(duì)企業(yè)管理云平臺(tái)正在尋求的系統(tǒng)類(lèi)型產(chǎn)生影響, 比如IBM、英特爾和英偉達(dá)的供應(yīng)商,以及在百億億次競(jìng)賽中與中國(guó)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)。

企業(yè)管理云平臺(tái)正在尋找的系統(tǒng)不僅能夠百億億次級(jí)的計(jì)算, 而且可以被廣泛的組織使用,。這個(gè)想法產(chǎn)生于在高性能計(jì)算的開(kāi)發(fā)和使用的環(huán)境下將會(huì)層疊到企業(yè)和大宗商品機(jī)器中，蓋斯特說(shuō)。

他們應(yīng)該可以用于廣泛的用戶, 而不僅僅是少數(shù) "英雄程序員"。鑒于此, 企業(yè)管理云平臺(tái)正在尋找供應(yīng)商開(kāi)發(fā)能夠滿足程序中規(guī)定的各種要求的系統(tǒng),。

如啟用極端并行性, 創(chuàng)建新的內(nèi)存和存儲(chǔ)技術(shù), 可以處理縮放、可靠性高和能耗在20到30兆瓦之間等一系列規(guī)定。

然而，這樣做的目的并不是一味的去創(chuàng)建激進(jìn)的設(shè)計(jì)或是創(chuàng)建先進(jìn)的結(jié)構(gòu)體系。蓋斯特說(shuō)；如果供應(yīng)商可以創(chuàng)建百億億次的系統(tǒng), 而不一味追求激進(jìn)的解決方案,那便是最好的。

"事實(shí)上, 我們可能更喜歡這一點(diǎn)。同時(shí),企業(yè)管理云平臺(tái)的官員也明白, 到2021按照計(jì)劃開(kāi)發(fā)第一臺(tái)百億億次的計(jì)算機(jī), 將必須采取一些新穎的設(shè)計(jì)和架構(gòu)方法。但是他們希望在接下來(lái)的2023這樣的系統(tǒng)之后, 不需要采取這種激進(jìn)的做法。

蓋斯特補(bǔ)充說(shuō)，"我們不是在試圖制造一個(gè)特技的機(jī)器，"這些系統(tǒng)的目標(biāo)不僅僅是他們能生產(chǎn)多少次浮點(diǎn)運(yùn)算, 而是他們背后能生產(chǎn)多少科學(xué)。"我們想建立一些對(duì)國(guó)家和科學(xué)有用的東西。

這所以這樣去要求，是因?yàn)槟壳罢谔幱谝粋€(gè)關(guān)鍵的階段。美國(guó)和中國(guó)如何接近百億億次計(jì)算。

中國(guó)已經(jīng)有三個(gè)百億億次項(xiàng)目正在進(jìn)行中, 一個(gè)叫做 Tianhe-3 的原型,計(jì)劃準(zhǔn)備就緒。關(guān)于中國(guó)的努力的大部分討論都是關(guān)于中國(guó)政府投資項(xiàng)目的資金數(shù)額。同時(shí), 中國(guó)也不像美國(guó)一樣受到傳統(tǒng)技術(shù)的限制,蓋斯特說(shuō)到。

蓋斯特說(shuō)；中國(guó)可以建立一次性的芯片，并且低耗能、高性能還不用擔(dān)心應(yīng)用程序的遺留問(wèn)題-不在智能手機(jī)或是服務(wù)器市場(chǎng)上運(yùn)營(yíng)。

對(duì)于美國(guó)供應(yīng)商來(lái)說(shuō), 他們必須構(gòu)建能夠運(yùn)行廣泛的新的和傳統(tǒng)的應(yīng)用程序系統(tǒng), 以及可以在其他系統(tǒng)中使用的組件。他們必須能夠處理無(wú)數(shù)的工作量, 這就是為什么企業(yè)管理云平臺(tái)在數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域不斷創(chuàng)新的原因了。

他說(shuō), 這些越來(lái)越重要的技術(shù)將在高性能計(jì)算和企業(yè)計(jì)算以及消費(fèi)者設(shè)備計(jì)算中得到廣泛應(yīng)用。供應(yīng)商知道, 在考慮百億億次計(jì)算的革新時(shí), 他們必須考慮到這一點(diǎn)。

新興技術(shù)的應(yīng)用將在廣泛的技術(shù)領(lǐng)域，至關(guān)重要，所以在體系結(jié)構(gòu)中的創(chuàng)新需要能夠滿足世界超級(jí)計(jì)算和企業(yè)世界。例如，在高性能計(jì)算（HPC）空間中，組織轉(zhuǎn)向機(jī)器學(xué)習(xí)加快他們正在為這種任務(wù)作為質(zhì)量保證的模擬工作負(fù)載，蓋斯特說(shuō)。

"在美國(guó), 這生態(tài)系統(tǒng)的健全是非常重要的," 蓋斯特說(shuō)。"如果你一年只賣(mài)兩臺(tái)機(jī)器,那么這個(gè)生意你就不要做了，結(jié)果是你一定會(huì)破產(chǎn)的。因此, 這些芯片和這些技術(shù)需要擴(kuò)展到新的市場(chǎng)。

這就是美國(guó)必須與之抗?fàn)幍? 以確保我們能夠滿足高性能的要求。這就是為什么我們將這種擴(kuò)展轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí), 這似乎在高性能計(jì)算的世界有一個(gè)更大的市場(chǎng)。