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嵩山實驗室領域專用軟硬件協(xié)同 讓計算機運行更高效

2021-09-02 08:04:21 來源:河南商報

嵩山實驗室已初步確定4個研究方向:量子信息技術應用研究、領域專用軟硬件協(xié)同計算、解決行業(yè)應用內生安全問題、實現(xiàn)數(shù)字社會治理現(xiàn)代化。

這些看起來高大上的名詞,和咱老百姓有啥關系?未來可能對我們的生活帶來什么改變?

解讀1量子信息技術的威力:200秒與6億年

信息工程大學相關專家告訴河南商報記者,量子信息技術主要分為三大板塊,包括量子計算、量子通信和量子測量。近年來,各種熱點與成果層出不窮。

2020年12月4日,中國科學技術大學宣布該校成功構建76個光子的量子計算原型機“九章”,求解數(shù)學算法高斯玻色取樣只需200秒,而目前世界最快的超級計算機要用6億年。

“一方面我們要研發(fā)量子計算,另一方面要研發(fā)‘量子時代’的密碼技術。”相關專家告訴河南商報記者。量子密鑰分發(fā)技術可以在通信雙方之間建立實時、可證安全的密鑰,在有高安全需求的國防、金融、政務、能源、商業(yè)等應用領域可以從根本上解決其信息保密傳輸?shù)膯栴}。

信息工程大學相關專家表示,量子信息技術在醫(yī)療健康、工業(yè)制造、金融服務、氣象環(huán)境、國防和網(wǎng)絡安全等國計民生的各個領域將發(fā)揮重大作用。

而嵩山實驗室未來將要研究的,就是如何將各種量子信息技術應用于我們的實際生活。

解讀2領域專用軟硬件協(xié)同,讓計算機運行更高效

隨著海量數(shù)據(jù)爆炸式增長,計算問題和算法的多樣化需求難以滿足,相關領域專家向河南商報記者介紹,領域專用軟硬件協(xié)同計算就是基于“結構適應應用”的擬態(tài)計算思想,建立軟件靈活定義與主動認知重構相結合的系統(tǒng)計算架構,使得系統(tǒng)能夠靈活地根據(jù)不同領域應用的專有計算特征,主動重構出高效能的計算架構。

怎么理解這句話呢?舉個擬人化的例子:假設我們的計算機只懂一種計算方式,在某些應用領域,這種單一的計算方式就顯得效率極低。而軟硬件協(xié)同計算,則好比給計算機配備了一個“分析師”,根據(jù)不同的計算任務,選擇最優(yōu)的計算方法。在相同的硬件條件下,能更高效地執(zhí)行任務,或者完成此前不能完成的任務。

這種軟硬件協(xié)同“改造”既可以針對新產(chǎn)品設計,也可以對老產(chǎn)品“技術升級”。

解讀3應用內生安全,為信息技術產(chǎn)品建立“免疫系統(tǒng)”

頻繁出現(xiàn)的網(wǎng)絡安全問題,正在成為一個世界性難題,如何滿足各行各業(yè)對網(wǎng)絡安全的重大需求,是嵩山實驗室的使命之一。

網(wǎng)絡安全問題源于信息技術產(chǎn)品中存在難以杜絕的漏洞后門。在傳統(tǒng)概念中,我們經(jīng)常采用殺毒軟件、防火墻等方式進行防護。

“行業(yè)應用內生安全,就像給信息技術產(chǎn)品建立一套與生俱來的‘免疫系統(tǒng)’來抵御‘細菌病毒’,讓相關產(chǎn)品天然具備抗漏洞后門等已知和未知網(wǎng)絡攻擊的能力。”信息工程大學相關專家表示。

在萬物互聯(lián)的時代,行業(yè)應用內生安全技術能夠廣泛應用于政府和企業(yè)信息系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、智慧城市,以及國家新一代信息基礎設施建設等行業(yè)領域。

解讀4數(shù)字社會治理現(xiàn)代化,提升老百姓幸福感

嵩山實驗室的第四個研究方向就是實現(xiàn)數(shù)字社會治理現(xiàn)代化。

大到相關政府部門的大數(shù)據(jù)庫,小到你的網(wǎng)絡購物、出行、金融、醫(yī)療等數(shù)據(jù),這些都如同馬賽克一般,逐步“拼成”我們未來的數(shù)字社會、數(shù)字生活。

數(shù)字生活帶來便利的同時,也帶來了網(wǎng)絡安全、個人數(shù)據(jù)隱私保護等問題。而數(shù)字社會治理現(xiàn)代化則是要通過更柔性、更前瞻的手段去治理。

“例如,如何前瞻地從源頭預防網(wǎng)絡詐騙的發(fā)生、保護個人數(shù)據(jù)的隱私。”相關專家向河南商報記者介紹,從技術層面來說,如何打通數(shù)據(jù)孤島,讓個人隱私數(shù)據(jù)匿名化、去關聯(lián)化,都是要探究解決的問題。

可以說,數(shù)字社會治理現(xiàn)代化的研究,一方面是要維護數(shù)字安全,另一方面是要提升老百姓在數(shù)字生活中的幸福感。