超级应用

随着超级计算机的不断发展，它所延伸的领域大多已与民生息息相关，例如与人们生活密切相关的天气预报和气候模拟、地震预报、三维地图以及大数据等应用

作为“现代科学技术的大脑”，超级计算机广泛应用于地球气候模拟、宇宙天体研究、基因研究、石油勘探、自然灾害预报等“高、精、尖”的前沿领域，已成为世界各国竞相争夺的科技战略制高点。

而即将到来的大数据时代，更是对人类的数据驾驭能力提出了全新的挑战，运用超级计算机解决大数据时代的重大问题迫在眉睫。

我国走在世界前沿的石油勘探超算应用，其发展经历过一段艰苦的时期。中国石油集团东方地球物理公司研发中心首席工程师赵长海对此感受颇深，“所谓上天容易入地难，说的就是石油勘探。”

在青海柴达木盆地，海拔4000米的英雄岭地区地质条件恶劣，地震地质条件使得该地区地震勘探久攻不克。

赵长海说：“石油勘探，我们看不见油，最直接的方式就是打孔，但打孔成本太高，要靠人工地震波进行探测，再进行数据分析。这种计算，不管是硬件还是软件，负荷都是非常庞大的。”

所谓的人工地震波探测，也叫地震勘探，就是向地下发射一个地震波，地震波发射之后地面有接收器，接收完这些地震波之后再进行分析，从而确定石油的位置。但是要接收并分析这些地震波，不仅要有瞬时获取大量数据的能力，还涉及到许多复杂的计算。

最后，借助超级计算机的不断发展，庞大的石油勘探地震数据计算才成为可能。

除了石油勘探，超级计算机在智慧城市、个性化医疗、天体物理等方面也有着广泛的应用前景。有专家大胆预言，借助于超级计算机强大而快速的运算能力，在实验室就能实施亚临界核试验，其与真正核试爆的效果是相同的，这意味着超级计算完全可以取代核试验。

尽管如此，由于早期的超级计算机大量应用于国家级的科研项目，让公众对超级计算机还十分陌生，造成一个超级计算机跟自己的生活关系不大的印象。但实际上，随着超级计算机的不断发展，它所延伸的领域大多已与民生息息相关。

数据显示，天河一号为汽车装备、石油物探、动漫渲染、生物医药等相关企业带来上亿元效益，辐射区域和行业经济规模近百亿元。

就拿天气预报来说，人们都关心第二天出行的天气状况，但是天气情况的预测为什么需要超级计算机呢？

气象局专家介绍，目前的中短期天气预报主要是根据气象卫星等观测的大气实况资料，通过求解描述天气演变过程的动力学方程组实现的。这种运算涉及数据量庞大，运算过程复杂，一般的计算机要计算出第二天的天气情况可能需要几个月的时间，这种预报就失去了意义。

也就是说，超级计算机可以帮助我们实时地掌握自己附近地区的天气情况，不再感叹“六月的天，孩子的脸”或者“东边日出西边雨”了。

超级算法

“超级计算机就好比算盘，如果没有口诀，它就毫无用处。”要让超级计算机真正运行起来，需要各种庞大、复杂的口诀和算法，这个被称作超级算法理论

中国是算盘的故乡。借助老祖宗们留下来的许多计算口诀，在即便已经进入电子计算机时代的今天，用算盘进行10以内的加减乘除，速度甚至比计算器还快。

“超级计算机就好比算盘，如果没有口诀，它就毫无用处。”中山大学数学与计算科学学院教授、广东省计算科学重点实验室主任许跃生形象地说。对于超级计算机而言，要让它真正运行起来，也需要各种口诀，但这些口诀更庞大、更复杂。目前科学界把这个算法称为超级算法理论。