大有创为的“深蓝大脑”——大数据时代的智慧海洋建设展望“Kaiyun·官方网站-登录入口”

近年来，预示着数据科学的迅猛发展，“大数据”或许一夜之间带入到各行各业。在海洋领域，大数据甚至与人工智能、超算一起被誉为造就海洋科学发展的“新的三驾马车”。

如何提供、管理和用好海洋大数据，充分发挥其在智慧海洋建设中的起到，如何构建海洋大数据科学与人工智能的交叉融合，已沦为当今海洋学界注目的最重要话题。智能物联网 提高大数据提供能力近日，在国家发改委2018年度国家地方牵头工程研究中心名单中，由中国海洋大学信息科学与工程学院院长、青岛海洋科学与技术试点国家实验室高性能科学计算与系统建模平台主任魏志强教授领衔申报的“海洋大数据国家地方牵头工程研究中心”荣列其中。

作为中国海洋大学首个国家地方牵头工程研究中心，这将有力推展青岛海洋科技创新能力建设，尤其是以海洋大数据为核心的智慧海洋建设。何为智慧海洋？在魏志强显然，就是把新一代信息技术融合到海洋领域。大数据、超算和人工智能作为新一代信息技术的典型代表，沦为智慧海洋建设的核心承托。“三者中，海洋大数据是基础，也是智慧海洋建设的灵魂。

”魏志强说道。关于海洋领域的数据科学与大数据技术，他概括为三大板块：“大数据怎么来”“大数据怎么敲”“大数据怎么用”，即海洋大数据的提供、存储和应用于。近年来，预示着海洋观测技术的发展，环绕海洋大数据的提供，我国已基本构成了空、天、地、海多元立体化的收集系统，但与智慧海洋建设市场需求还有一定的距离。

在深海大洋展开数据采集，传感器是必不可少的装置，而目前我国海洋科研领域用于的高端传感器90%以上源于进口，这一领域的关键技术和核心设备还掌控在少数发达国家手中。“这对我们来说是‘卡脖子’的关键技术，必需要突破。”魏志强说道。

此外，深远影响海、南北极等极端或险恶环境下的大数据提供，也迫切需要有高质量、高分辨率的传感器来已完成监测和传输工作。在海洋观测和大数据提供方面，如何充分考虑海洋大数据的“时空耦合”“地理关联”等特性，构建空、天、地、海等有所不同装载平台之间的协同观测，从“单点”南北“组网”？在魏志强显然，密码这一“瓶颈”的关键是“海洋智能物联网”，即人工智能、大数据技术与海洋物联网的深度融合，此举也将为未来海洋大数据的提供获取强有力的承托。

超算互联网 打造出经略海洋新纪录地“通过海洋观测和观测取得的大数据，只不过是产品加工的‘原材料’，我们不仅要有存储‘仓库’，还要有科学合理的制度体系把‘原材料’管理好，做安全性、高效率、高效；紧随其后的是‘原材料’的加工环节。加工首先要有‘设备’，其次要有‘工艺’。

”魏志强用生动的比喻来叙述海洋大数据的存储、管理、分析和加工。他更进一步谈及，海洋大数据的加工处置主要各不相同“硬”“软”两个方面，“硬”是指“算法”即数据科学与大数据技术；“软”是指装备，即超级计算机，两者之和乃是大家耳熟能详的“超算”。

2018年10月，第十四届全国高性能计算出来学术年会在青岛举办。来自海洋和信息技术领域的多位专家学者展开了深入探讨，为“超算”与海洋科研深度融合把脉开方。“以超算平台、超算互联网体系为代表的根本性装备类平台是积极开展全球气候研究、能源矿产勘探、生物医药研发、人工智能承托等必不可少的大科学装置，是科研工作急需，且对未来创意至关重要的平台。

”大会主席、中国科学院院士吴昌明在《从智慧海洋到智慧未来》的主题报告中认为。享有海洋大数据可以更佳地了解海洋，掌控大数据才能更佳地经略海洋，超算乃是掌控海洋大数据的关键。海洋试点国家实验室享有目前全球海洋科研领域运算速度最慢的P级超级计算机，每秒运算速度平均2.6千万亿次，并建构了目前全球速度最慢的百G超宽网络、百公里毫秒级超低延时超算互联网。

“我们把海洋试点国家实验室超算中心、国家超算济南中心、国家超算无锡中心3个中心的超算大科学人工智能和大数据公共承托平台装置统一网络一起，建构构成了一套超算大科学装置群。”魏志强说道。在这一超算互联网体系中，神威E级原型机、神威太湖之光、神威蓝光、浪潮千万亿次超级计算机联合服务于海量、多源、异构的海洋大数据分析处置。

相对于当下的Ｐ级超算，Ｅ级超强却是指每秒可展开百亿亿次数学运算的超级计算机，被普遍认为为是“世界超级计算机界的下一顶皇冠”。近来，中国、美国、日本等国均明确提出了百亿亿次计算机研制计划。令人伤心的是，我国研制的百亿亿次超级计算机“神威”E级原型机月底2018年8月在国家超算济南中心亮相，人类迈向E级超算时代近在咫尺。

“其服务于海洋领域，为经略海洋打造出新的高地，也指日可待。”魏志强说道。

矢志深蓝 以科技教化全人类随着技术的发展与创意，多项与大数据和智慧海洋涉及的项目正在建设，并获得了尚之信的成果。2018年7月，在青岛举办的2018年全球海洋院所领导人会议上传到消息。中国工程院院士、青岛海洋生物医药研究院院长管华诗公布了全球首个海洋天然产物三维结构数据库。“打造出‘蓝色药库’是人类的联合事业，我们对外开放数据库，期望助力人类的身体健康事业。

”管华诗说道。海洋天然产物三维结构数据库容纳了30117个海洋天然产物的精确三维结构，可必要用作虚拟世界检验与智能药物设计，大大提高了海洋药物的研发效率。“这是新药检验平台和超算平台交叉融合的生动反映，也是药物研发设计与海洋大数据平台和信息技术学科交叉的重大成果。”魏志强回应。

目前，利用该数据库，管华诗团队早已已完成了170余个美国涉及机构批准后的肿瘤药物靶点对海洋化合物数据库的准确检验，找到了1000余个具备研发前景的抗肿瘤药物苗头分子，找到了诸多可研发为海洋药物的先导化合物。“深蓝大脑”是海洋试点国家实验室高性能科学计算与系统建模平台重点打造出的“全球海洋人工智能与大数据系统”。

该系统涵括全球与区域海洋和气候预测、海洋药物智能检验、海底战略性能源智能勘探、海洋生态系统演进预测、海洋大数据智能分析等众多领域，致力于更加精确、更加细致、更加高效地为海洋科技创新服务。近年来，随着大数据的汇聚、理论算法的革新和计算能力的跨越式提高，以及脑科学和人工智能技术的更进一步发展，以类脑智能为代表的新一代人工智能技术渐渐盛开光芒。

这也给以人工智能和大数据技术为基础打造出的“深蓝大脑”获取了跃居的机会。“未来的‘深蓝大脑’将面向浩瀚海洋，构建从机器智能向类脑智能的转化成，构建从机器学习到深度自学再行到自律自学的横跨，从而在信息处理机制上类脑、理解不道德和智能水平上类人，使机器享有人类理解能力及协同机制，构建对未来‘半透明海洋’系统的智能自驱动、自找到和自演变。

这是‘深蓝大脑’演化的必由之路，也是海洋科学技术发展的重要途径。”魏志强说道。

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