我國高性能計算科技政策分析——與美國NSCI計劃對比
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從圖?2?中幾大機構(gòu)（政府機構(gòu)、基礎(chǔ)研發(fā)與設(shè)計機構(gòu)、部署機構(gòu)）的相互關(guān)系及各自職能分工可以明顯地看出，整個計劃設(shè)計既高屋建瓴，又落地有形。NSCI?強調(diào)的是“整體政府”行為，要求各個政府機關(guān)統(tǒng)一配合，密切合作，并建立與工業(yè)和學術(shù)界的公/私合作伙伴關(guān)系。除政府機構(gòu)外，參加項目的美國著名企業(yè)有?NVIDIA、IBM、Intel、AMD?和?WhamCloud?等。計劃要求參加的企業(yè)不能關(guān)門自己搞，而是要參加協(xié)同設(shè)計。即要求來自供應(yīng)商的專家、硬件架構(gòu)師、軟件堆棧開發(fā)者、領(lǐng)域科學家、計算機科學家、應(yīng)用數(shù)學家和系統(tǒng)工作人員共同努力，做出關(guān)于硬件、軟件和算法的設(shè)計決定。
戰(zhàn)略提出后，美國能源部（DOE）、情報先進研究計劃署（IARPA）、國家標準技術(shù)研究所（NIST）、國家科學基金會（NSF）和國防部（DOD）都表示支持“非?CMOS?技術(shù)和非典型?CMOS?技術(shù)的開發(fā)”，支持“替代性計算范式或以此為基礎(chǔ)的技術(shù)”的發(fā)展。NSF、NIST?和?IARPA?等也都做出相應(yīng)的行動布署。
為確保計劃目標的實現(xiàn)，NSCI?計劃還布署了該計劃與相關(guān)的其他腦計劃、納米類技術(shù)計劃的合作事項，同時還要求與其他政府機構(gòu)，如?NSF、美國國防高級研究計劃局（DARPA）已經(jīng)安排的有關(guān)量子計算、神經(jīng)功能計算、超導計算等方面的項目進行對接，展開合作。
在此指導思想的統(tǒng)領(lǐng)下，相關(guān)研究項目先后展開，如：2016?年?10月，NSF?啟動了“高能效計算：從器件到架構(gòu)”（E2CDA）項目。2017?年開始的“網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)研發(fā)”（NITRD）項目共有?10?個子項目，其中符合NSCI計劃要求的就有：機器人和智能系統(tǒng)、人類計算機交互和信息管理、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理和分析、高能計算系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化等。IARPA?的“基于皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的機器智能”項目，通過創(chuàng)造革新的機器學習算法實現(xiàn)機器學習的極大飛躍，采用了人腦激勵架構(gòu)和人腦遵循表現(xiàn)。國家納米技術(shù)計劃（NNI）項目（2015?年）“未來計算的納米科技——激勵的大挑戰(zhàn)”（Nanotechnology-Inspired Grand Challenge for Future Computing）參與支持認知計算研究。NSF的計算遠征（Expeditions in Computing）項目、增強智能（Robust Intelligence）項目等所涉及領(lǐng)域包括人工智能、計算機視覺、人類語言研究、機器人學、機器學習、認知神經(jīng)科學、認知科學、計算機圖像等。美國空軍研究實驗室（AFOSR）的“計算性認知和機器學習”（Computational Cognition and Machine Learning program）項目，基于美國空軍所面臨的復雜、不確定、對抗性等環(huán)境立項，支持智能機器行為的基礎(chǔ)原理和方法論創(chuàng)新研究。此外還有?DARPA?的“智能數(shù)據(jù)探索中的非常規(guī)處理項目”（Unconventional Processing ofSignals for Intelligent Data Exploitation）等。
綜觀美國?NSCI?計劃：①戰(zhàn)略深遠。計劃并非單純針對先進計算的技術(shù)瓶頸展開攻關(guān)與科學研究，而是直面后摩爾定律時代的結(jié)束及非馮?·?諾依曼結(jié)構(gòu)到來的重大技術(shù)生態(tài)變革，并以此為出發(fā)點制定國家科學發(fā)展戰(zhàn)略，這就從根本上奠定了該計劃的戰(zhàn)略地位與戰(zhàn)略意義，可謂名副其實的國家戰(zhàn)略計算計劃。②高度統(tǒng)配。從“整體政府”概念的提出，到各相關(guān)部門頒布的計劃項目的內(nèi)容、推出時間、支持力度等一系列“整體政府”行為，再到政府與企業(yè)各自承擔任務(wù)的角色分工，充分體現(xiàn)了各方面的配合、互補、協(xié)同。在這一過程中，資源分工、項目聯(lián)動及成果互鑒特征表現(xiàn)的非常明顯。
所以說，美國在先進計算領(lǐng)域的主導國地位，不僅與其進入該領(lǐng)域時間早、基礎(chǔ)雄厚、資金充裕等因素有關(guān)，更與其對計算科學基本規(guī)律、發(fā)展走向的充分理解、認識與把握有關(guān)，與其敏銳的科技嗅覺和前瞻意識有關(guān)，與具備風險意識和危機意識的戰(zhàn)略謀劃有關(guān)。