干部學(xué)習(xí)課件：數(shù)學(xué)與國家實力（下）

干部學(xué)習(xí)課件：數(shù)學(xué)與國家實力（下）
姜伯駒
中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授
四、數(shù)學(xué)在關(guān)鍵事件中起的作用
（二）從對手的視角看數(shù)學(xué)在發(fā)展中的作用
下面再看看對手，看看國際上正在實施一些怎么樣的戰(zhàn)略性的計劃。我們前面說到了到今天九十年代的高性能的科學(xué)和工程計算的水平軟件，計算機(jī)的模擬已經(jīng)真正可以跟傳統(tǒng)的理論和試驗相并列，成為科學(xué)和工程研究的第三種手段。這20年以來，高性能科學(xué)工程計算的發(fā)展跟傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的發(fā)展所走的是一條完全不同的道路，因為已經(jīng)被社會認(rèn)識到社會的工程計算是最重要的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步之一。一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把這個作為國家戰(zhàn)略予以高度重視，而且從國家的層面對這個領(lǐng)域的進(jìn)步進(jìn)行推動。
1990年以來，美國國會先后通過了好幾個法案，一個叫《高性能計算法案》，一個叫《下一代互聯(lián)網(wǎng)研究法案》�！陡咝阅苡嬎惴ò浮肥�1991，《下一代互聯(lián)網(wǎng)研究法案》是1998年，還有《美國競爭法案》2007年，從國家的層面上，對包括科學(xué)和工程計算在內(nèi)的信息
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算模擬，它吸收了300多所大學(xué)和研究所的人員參與這個計劃，這個計劃的實施大大提升了美國基礎(chǔ)科學(xué)的創(chuàng)新能力。
看看日本，日本也很早開始了高性能計算的研發(fā)，2002年，按照我們的海洋研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，這個機(jī)構(gòu)叫橫濱研究所安裝了一臺超級計算機(jī)，名字叫地球模擬器，它成為當(dāng)時世界上最快的超級計算機(jī)。他們在這臺計算機(jī)開展了大量的科學(xué)工程計算，預(yù)測和分析整個地球的大氣循環(huán)、溫室效應(yīng)、地殼變動、地震等等這些現(xiàn)象取得了很多的成果。
2006年日本在一個研究所，叫做理化學(xué)研究所安裝了一臺用于分子動力學(xué)模擬的專用的超級計算機(jī)。主要是用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究，它的運算速度已經(jīng)接近1000萬億次。
2006年日本政府啟動了下一代的超級計算機(jī)計劃，它的名字叫做下一代超級計算機(jī)計劃，計劃持續(xù)時間是2006年到2012年，全部預(yù)算大概是10億美元，這個計劃目標(biāo)是建造一臺浮點運算速度達(dá)到每秒萬萬億次的超級計算機(jī)，開發(fā)能夠用于生命科學(xué)、納米技術(shù)和材料科學(xué)的計算機(jī)代碼，同時建立一個先進(jìn)的科學(xué)計算和技術(shù)中心，作為日本的計算科學(xué)的基地。日本政府希望這個計劃不僅是暫時性的計劃，而且要讓它隨著高性能科學(xué)計算的發(fā)展而得到延續(xù)，這個計劃是列為國家的關(guān)鍵性技術(shù)，要增強(qiáng)日本在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的競爭能力。
歐洲國家在科學(xué)與工程計算的應(yīng)用領(lǐng)域水平也是很高的，歐盟委員會連續(xù)幾期的框架計劃里推動高性能科學(xué)與工程計算和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)設(shè)。
2002年啟動了分布式歐洲超級計算應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施計劃。聯(lián)合7個歐洲國家和11個超級計算機(jī)中心，為整個歐洲的高性能計算提供研究環(huán)境，它們這個計劃的名稱很有意思叫做高性能計算生態(tài)系統(tǒng)，這個生態(tài)并不是指前面生物的生態(tài)系統(tǒng)，而是說計算這個方面本身它應(yīng)該有一個生態(tài)，在建立一個穩(wěn)固、持久的一個超級計算基礎(chǔ)的題，中心有6個全歐洲共用的千萬億次的高性能的計算系統(tǒng)，以它作為金字塔的頂端，聯(lián)接各國的高性能計算系統(tǒng)，形成一個高性能的計算環(huán)境。到目前為止，參加的國家已經(jīng)有20個，成為歐洲的一個很好的平臺。
所以從這里可以看出，發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)意識到發(fā)展高性能的科學(xué)和工程計算關(guān)系到國家的命脈，這是21世紀(jì)最重要的技術(shù)領(lǐng)域之一，要保持科學(xué)領(lǐng)先，要保持經(jīng)濟(jì)的競爭力，要保持國家的安全，這是一個重要的支撐基礎(chǔ)，所以就作為國家的戰(zhàn)略來給予重視。
2005年，美國總統(tǒng)的信息技術(shù)過問委員會給美國總統(tǒng)打了一個報告，報告的名字叫做：《計算科學(xué)：確保美國的競爭力》。它里邊有這么一段話：說政府如果不能高瞻遠(yuǎn)矚地承擔(dān)自己的義務(wù)，那么長此以往，科學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)地位和經(jīng)濟(jì)的競爭力和國j-a全都值得擔(dān)憂。我們談到了這幾個國外的計劃，它們的特點都是將高性能的計算機(jī)的研制和算法的研究和軟件的開發(fā)和重大的應(yīng)用合于一體。這點跟我們當(dāng)前的情況來說與我們確實還是有很大的不同，因為我們現(xiàn)在有最快的計算機(jī)，當(dāng)然現(xiàn)在已經(jīng)退居世界第二了，速度曾經(jīng)是世界第一的，但是其他的幾個方面是很不配套的，而它們的這些計劃是將硬件向軟件，向應(yīng)用緊密地聯(lián)系起來，所以實施了以后，真正大大地推動了科學(xué)計算的發(fā)展，帶動了國防部門、工業(yè)部門和科學(xué)研究領(lǐng)域水平的提高，提升了這些國家的創(chuàng)新能力。這個談的是關(guān)于科學(xué)計算這個方面。
我們再談一下俄國人在干什么。俄國是一個數(shù)學(xué)強(qiáng)國，它數(shù)學(xué)的發(fā)展水平，從數(shù)學(xué)界以及國際最著名的獎項來看的話，大概應(yīng)該說是排在世界的第三位，美國、法國、俄國。俄國的數(shù)學(xué)在為前蘇聯(lián)的軍事技術(shù)的發(fā)展做出過巨大的貢獻(xiàn)。它們在1950年代曾經(jīng)因為批判控制論，從哲學(xué)上批判，而使得計算機(jī)的發(fā)展一度 ……（未完，全文共5361字，當(dāng)前僅顯示1883字，請閱讀下面提示信息。收藏《干部學(xué)習(xí)課件：數(shù)學(xué)與國家實力（下）》）