为海洋做“超算”的人
在未来世界,一切皆计算,一切皆智慧。
8月16日上午,全市科技创新大会召开,对获得2023年度青岛市科学技术奖的项目和人员进行表彰奖励。其中,中国海洋大学教授、青岛大学校长魏志强获得科学技术最高奖。
魏志强曾任中国海洋大学副校长、教授,现任青岛大学校长、民盟青岛市委会副主委。同时,他也是国家发改委海洋大数据国地联合中心主任、国家保密学院执行院长、国家级创新团队负责人、国家高层次人才,也曾任海洋试点国家实验室高性能科学计算与系统仿真平台(以下简称“超算平台”)主任。
在研究领域,他长期从事交叉信息科学领域的研究,围绕智能计算、智能交互与智能信息系统等研究方向,从事智能机器人技术、智能信息处理、物联网与云计算、多媒体大数据技术等研究;多次获山东省科技进步一等奖等奖项,曾获山东省“五一劳动奖章”和省委省政府“勇于创新奖”表彰,入选山东省泰山产业领军人才等。
他带领的团队建立了全球首个超算网络体系,建设国之重器——超算大科学装置群,有效提升了海洋环境智能预测预报和海洋新药研发等能力。
到一流的平台上成长
同样的风景,当你所处的平台不同,你看到的风景就不一样,你思考的方式和角度也就不一样。
2006年8月—2007年8月,魏志强作为美国卡内基梅隆大学国家留学基金委访问学者前往学校学习。作为一所享誉世界的顶级研究型大学,茅以升、沈向洋、吴自良、陆奇、李开复等都曾在此深造。
“你为什么到一流的大学学习?”一位卡内基梅隆大学教授的问话深深触动了魏志强。他没有回答,但日后却引发了他对于这个问题的不断思考和践行。
“第一,你看一流大学在做什么,这就是你的视野。第二,原来他能干的我也能干,这是你的自信。而这两者取决于你是在一流的平台上,你才能有一流的眼光和一流的自信,才可能出一流的成果。”这是如今的魏志强对于这个问题的回答,除却了当年的懵懂,更多了一份笃定。
他认为,一流没有统一的标准,一流是我们每个人追求的方向。
“我所说的到一流平台,其实是一个人成长的过程。在自己喜欢的领域、在每一个细分的行业里,奔着一流去做,我觉得这才是最终的目标。在一步步脚踏实地中,我们不断地超越自我、实现自我,走向更好的平台。”这是在向记者讲述自己的求学和成长经历时,魏志强的感触。
因为喜欢工科,魏志强本科考取了山东工业大学(现山东大学前身之一),后去哈尔滨工业大学读机械工程系读硕士研究生,到清华大学读机械制造及自动化专业博士,到中国科学院研究生院从事博士后科研工作,主攻方向都是工科。到青岛后,魏志强先去了海信网络科技负责研发工作。后来又到美国、英国等国家的高校学习。
“学习经历中,感受不同的地方、不同的高校、不同的风格、不同的优势,自己有了更多锻炼和更深感悟。但专业主线一直没变,就是我喜欢的工科。”魏志强告诉记者,他本科专业是机械设计与制造,同时也对计算机和无线电产生了浓厚兴趣。
喜欢“啃”专业书籍的他,至今还记得当时看到“电液伺服控制系统”这个词时的新奇。
“这些在当时属于前沿性的新词,都是国外的一些新技术书籍中的。”当时的这些前沿技术对于魏志强的影响特别大,魏志强几乎读遍了学校图书馆关于计算机和自动化的书籍,也为日后向领域智能计算与智能信息系统这个细分领域钻研埋下了伏笔。
他的观点总是很超前
“对于他超前看准的领域,过了几年后,我们才理解老师当初的想法。”殷波和贾东宁这样评价自己的老师。
殷波和贾东宁都是中国海洋大学信息科学与工程学部计算机科学与技术学院的教授,是魏志强所带的最早的硕士生和博士生。
他们对导师的评价是,教学时是严师、生活中像大哥,工作起来特别拼、特别努力。最令他们佩服的一点是,老师的预见性特别强,总能找到超前的新技术方向。
从大学本科起,爱琢磨的魏志强经常会冒出一些别人看来不可能实现的想法。
20世纪80年代末,几乎村村都通了电,但却不能村村通电话。“能不能用电力线去打电话?”这在当时看来天马行空的想法,后来被证明是可行的。现在,电力线载波通信早已被广泛应用。
2001年,魏志强入职海信网络科技公司,从事研发工作。研发方向是当时非常前沿的软件管理自动化、电子商务、移动电子商务。开发产品包括数控代码自动检查、智能交通、数字钢琴、酒店无线点餐器等项目,这些契合市场需求的应用一经出现,就获得市场的广泛认可。同时魏志强也领略到技术的领先性对企业发展的重要。
“第一代移动通信技术是指最初的模拟技术、仅限语音的蜂窝电话标准;2G是数字技术,2.5G才是数据通信,3G、4G、5G时代,大家才过渡到手机上网。”在清华大学读博士时,魏志强最先接触的是基于GPRS 2.5G的实验网,再从数字通信到数据通信,在北京上学时接触的前沿技术,无缝对接到了海信的技术研发中。
“以GPRS为核心,智能公交项目在二十多年前是特别超前的。”魏志强告诉记者,智能公交的后端是计算机,公交车上有类似我们现在使用的智能手机中可以进行边缘智能计算的单片机,通过数据传输,后面基于GPS、GIS等技术进行计算和处理。
“智能手机的出现,代表着传统互联网到移动互联网的演变。智能手机有了定位,安装智能软件之后,所有的服务都是基于位置的服务。”这是科技前沿和产业的结合,魏志强又一次嗅到先机,2007年,魏志强与诺基亚合作开展基于位置的服务系统(LBS)研发工作。
“以技术的角度,从电商到移动电商,到智能交通,到打车软件,这是领域智能计算中非常典型的一条线。”此后,魏志强的团队开始研究基于LBS的智能打车系统。当时技术研发时间比滴滴等软件还要早一年。
“变革性的技术,往往伴随着大量的财力、物力和人力的投入,产业市场哪一天到来?你不知道。如果后面没有资本介入,没有很好的商业策略,还是难以市场化的。”魏志强说,当这个技术有了阶段性成果后,就转让给了一家知名的互联网领域的物流公司。
对于类似的研发,魏志强也有点小小的遗憾,“持之以恒地坚持下去,这些技术一旦有了重大成果,会诞生多家上市公司。”
殷波和贾东宁清楚地记得,2018年,刚研究大数据领域时,实验室有四块大屏幕,魏志强一直希望四块大屏幕里,能够播放通过计算机收集到的每日新闻,并做成新闻剪辑片。
“魏老师认为这事儿准行,并且坚信,成功触手可及。”殷波和贾东宁告诉记者,他们有这方面的技术基础,也在努力去实现。去年的ChatGPT横空出世到今年的文生视频大模型Sora,再次印证了魏志强的预判。
一直以来,超算作为大科学装置对海洋领域的支撑作用,同样是魏志强看准的领域。
让“深蓝大脑”走向远海深海
海洋覆盖了整个地球70%的面积,中国管辖的海洋面积超过300万平方公里,相当于陆地国土面积1/3,除此之外,还有大洋、深海、极地可以开发利用。
拥有海洋大数据可以更好地认识海洋,掌控大数据才能更好地经略海洋,超算便是掌控海洋大数据的关键。
通过多年的努力,2016年底,魏志强建成了全球海洋科研领域运算速度最快的超级计算机。此后,又建设了我国自主可控的新一代超算装置,构建了全球速度超快的百G超宽网络、百公里毫秒级超低延时超算互联网。
“深蓝大脑”是海洋试点国家实验室高性能科学计算与系统仿真平台重点打造的“全球海洋人工智能与大数据系统”。该系统涵盖全球与区域海洋和气候预测、海洋药物智能筛选、海底战略性能源智能勘探、海洋生态系统演变预测、海洋大数据智能分析等众多领域,致力于更准确、更精细、更高效地为海洋科技创新服务。
“海洋超算做计算,基础设施叫深蓝大脑,海洋系统模拟器迭代的过程就叫海洋数字孪生。这是我们持之以恒的一个目标。”魏志强表示。
数字孪生技术提供了一个框架,有助于促进大量数据和信息的集成和利用,包括来自遥感设备的实时数据。
对于智慧海洋建设,在魏志强看来,就是把新一代信息技术融合到海洋领域。“智慧海洋的三大核心是ABC。A就是人工智能;B就是大数据;C就是超算。”魏志强说。聚焦海洋领域的数据科学与大数据技术,他简洁地归纳为三大板块:大数据怎么来、大数据怎么放、大数据怎么用,也就是海洋大数据的获取、存储和应用。
魏志强认为,海洋大数据的加工处理主要取决于“软”“硬”两个方面,“软”是指算法,即数据科学与大数据技术;“硬”是指装备,即超级计算机,两者之和便是大家熟知的超算。
数据作为核心要素的痛点是汇集和共享。
魏志强所领导的海洋大数据国家地方联合工程研究中心,创新性地通过“四换一买”(增量换存量、我有换我无、全局换局部、计算换数据、资金购买),突破海洋数据共享方面的瓶颈。
“我们希望把它作为一个产业来培育。”魏志强表示,他们依托于国家实验室,建成了海洋大数据与智能超算创新园,以及首个海洋大数据交易中心;推动并建议国家相关部门,让数据变资产。
“青岛在海洋产业领域有着独特的优势。”魏志强建议,青岛市的科技创新布局应该瞄准深海、大洋和极地,抢抓全球海洋物联网这个高地,同时,在深远海的科研方面发力,在近海强力地部署新技术应用。以全球视野前瞻布局前沿技术研发,不断催生海洋新产业。
2024年5月10日,山东省人民政府决定,任命魏志强为青岛大学校长。新的身份,新的责任,魏志强正以青岛大学校长的身份,为发力建设“一流本科、一流学科、一流大学”的目标而努力。
青岛财经日报/首页新闻记者 郭清鉴 公晓璇