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超级计算机还能为人类做点什么?

超级计算机能够带来解决方案,解决当今世界所面临的最为急迫的挑战。

日本东京大学与筑波大学开始运行超级计算机“Oakforest-PACS”。图片来源:视觉中国

文 | Georgia Frances King,Quartz创意编辑

超级计算机能够让我们成为“超人”——我们掌握了越来越先进的技术、工具,解决问题的能力与潜力也随之提高。

世界经济论坛全球未来理事会未来计算社区致力于塑造人类能力的方向。我们的目标是定义积极、包容、以人类为中心的超级计算的未来。

超级计算的未来

超级计算能够为世界上诸多棘手难题提供解决方案,如全球范围内的隐私及身份问题、医药学研究难题以及可持续发展的供应链物流系统等。

正如爱因斯坦所说:“我们不能用制造问题时的同一水平思维来解决问题。”技术并不会提出所有的问题,但技术能够为各种问题提供答案。

我们面临绝佳的机遇:为未来的10亿人设计超级计算基础设施。第一批体验到超级计算技术的人群将拥有空前的优势;他们能够掌握更多的方法,更好地分析现在、预测未来。这种优势能够将计算能力转变为经济效益。

这场“技术竞赛”有两条发展轨迹:超级计算处理中的高性能计算(如量子计算),以及实现超级计算所需的基础设施(如芯片及半导体)。两条路径交汇在一起,我们才能实现超级计算的突破。正如麻省理工学院教授Isaac Chuang所说,量子计算的未来“并不是物理学家的美梦——而是工程师的梦魇。”

这是超级计算技术层面的考量。当我们实现了技术上的飞跃,我们能够利用这些技术做些什么呢?超级计算机每秒能完成百亿亿次计算,但如何利用它却又是另一回事。

极快的处理速度以及超强的计算能力将会怎样影响大数据、国内隐私以及国家安全问题呢?超级计算如何推动计算模型、神经语言规划以及加密协议的发展?

超级计算能够在不同的领域推动技术发展:个性化医疗、基因组研究、碳回收、宇宙物理学、市场经济、生物燃料、区块链、密码学……

超级计算能够让我们更准确地预测天气,解决更多、更复杂的算法问题(如旅行商问题),探索宇宙的边界,建立更加智能的能源网络。

但技术的发展总会伴随着潜在的负面影响。技术能够促进人类福利的发展,同样就能被用来作恶——就像锤子既能盖房子,也能伤害人一样。

高性能计算机(HPC)将会助力AI发展。图片来源:超级计算2018

“超级计算”并不“超能”

超级计算能够带来诸多有利影响,但该技术也有可能会加剧现有的偏见。在某些领域,如预测性警务、监禁系统或是大学申请,可能需要更严密的监管;此外,还包括加密货币“挖矿”(试想,真正的量子计算机能够以怎样的速度挖掘比特币)以及隐私问题等(Spectre和Meltdown是两种硬件缺陷,允许程序窃取电脑中的数据)。这些问题才刚刚显露出来。由于大规模自动化的出现,超级计算还有可能会导致更加严重的失业。

此外,我们还面临现有的种族、性别、社会经济不平等现象加剧的危机,我们所创造的技术恰恰反映了这一点。随着超级计算的出现,这一问题将会更加显著。我们如何才能做到不将各种偏见带入超级计算之中?

超级计算对环境也有影响。冷却体型庞大的机器需要水和能源,而这可能会和超级计算所带来的成果相抵消。一台拥有千万亿次级计算能力的计算机每年消耗的能源和一座平均规模的煤矿的产能量大致相当,足够支撑旧金山一年的电力消耗。那么,我们该如何权衡技术效益以及环境议题?

以上仅仅只是已知的问题。如果超级计算继续发展,我们可能还需要进一步考虑超级计算会带来并解决哪些新的问题。新的问题有哪些?想要实现超级计算,我们应该了解哪些问题?我们不妨参考以下这些问题。

我们搭建、管理、规制、发展新的计算机系统,服务的对象是谁?

怎样才能够以可持续、环保、节约高效的方式助力超级计算发展?

我们如何才能让这场计算革命变得更加包容,造福各国以及全人类,构建更加平等的社会?

我们如何才能防止在发展超级计算系统的过程中不想要的结果出现?

在满足我们需求的同时,如何才能不对其他社群以及未来的人类造成负面影响?

我们如何确保人工智能创新和超级计算科技被用于提高生产力,而非引起新的一轮军备竞赛?

谁能组织超级计算的发展,谁提供资金,谁从中受益?

担负社会责任

当我们试着回答这些问题的时候,我们可以从两个主要的角度来思考:乌托邦和反乌托邦。当我们讨论飞速发展的新兴技术时,两种视角同等重要。

乌托邦指引我们奔向人类发展的光明前景,而反乌托邦则时刻警醒我们,不要坠入阴暗的深渊。尽管方向不同,但二者都指向同一个结果。然而,二者却始终处于拉锯之中:我们究竟是更加接近光明的前景,还是更加接近阴暗的深渊?

与传统计算技术不同,我们所面对的未来并不是二进制的,而是在两种状态之间摇摆不定,一切都取决于整体环境和个人看法。因此,我们需要同时面对乌托邦和反乌托邦——就像一个量子位能够同时存储0或是1。乌托邦和反乌托邦交织在一起,就像未来的叠加态一样。

2018年,世界经济论坛全球未来理事会未来计算社区成立,为今年各成员所要完成的工作奠定了基础。理事会第一次年度会议重点关注未来计算技术的现实问题;今年的第二次会议则主要关注如何在各行各业中以负责任的方式应用这些技术。

我们的任务是:“新的计算创新是第四次工业革命至关重要的一环,为新的科技提供支持,实现各行各业的变革,极大地造福社会。然而,潜力与危机总是并存的,我们应当如何确保人们能够负责任地使用这些技术,实现可持续发展并关注公共利益?”

飞速发展的技术既有极大的潜力,又会带来极大的风险。我们必须自信地前进,但我们也必须保持谨慎,防止创新的不利后果。

超级计算能够给世界——给发展中国家,给科学进步,给各大企业——带来的机遇无比巨大,正确应用这些技术则成为了我们所肩负的责任。

从理事会的第一次年度会议来到第二次会议,我们将会在现有的基础上,实现以人为本的技术进步。说到底,飞跃的,不仅仅是技术本身,更是整个人类。

(以上内容仅代表作者个人观点。本文翻译自世界经济论坛Agenda博客,中文版本仅供参考。)

来源:世界经济论坛

原标题:超级计算机还能为人类做点什么?

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