云端生存思考之三:算法制胜,工程亦然

什么是云计算?云计算代表的是社会的量化管理趋势,以大数据的形式表达出来。由于宣传的原因,人人以为大数据就是统计,云计算就是Hadoop,其实我们工程领域的某些计算过程可以产生海量的数据,一点也不亚于统计数据的管理。所以,在工程领域的云计算是以多维绘图的形式表达出来,是确定性的结果;而社会领域的云计算是以非确定性数据为基础的统计分析过程。后者已经被宣传很厉害了,这里我还是要谈一谈工程领域的一些算法问题,包括3D绘图和3D打印。

切尔诺贝利事故何以发生?因为一个简单的故障导致连锁性的报警反应,让当事人极度恐慌和无法思考,这是一种大数据的表达问题。一个报警我们按一下Acknowledge的按钮就算解决了,两个报警,我们需要掂量一下轻重,从重到轻来解决,几十个报警,哪一个最重要?这是需要通过过程算法来反演推断的事情,就超出个人的决策能力了,所以有超级计算机参与决策的必要性。最典型的风险分析,是发生在核电领域的风险分析, 排查所有的可能性,通常用于可能性有限的场合,这种海量的计算,就需要云端算法的帮助。美国核电管理局,一直保持着美国商业发电50多年来的事故数据库,所有的风险分析都是根据这一数据库的概率来进行。

给我固定的参数,传热过程当然可以简单计算出来,给我模糊物性参数,只有结果,就需要通过反问题的处理反演出来,这种反问题的解决看上去似乎是统计,是实验数据的再处理技巧问题,其实是按照某种物理规律在强行试参数,这种反问题的解决也需要大型计算机的超级计算能力,而且对算法的Robustness(鲁棒性)要求很高,这也是对云计算的挑战。反问题是云计算的重要场合,火场调查是最重要的应用领域。

一场计算流体力学的算法运转下来,产生几百GB,甚至TB的数据是屡见不鲜的,如何把这些海量的数据用最好的方式表达出来? 当然是3D绘图。我国学生的聪明才智是世界公认的,但为什么没有世界公认的绘图软件产生?有人说国外很多绘图软件有很多中国人参与,问题在于,盗版软件市场摧毁了自行开发软件的动力,现在有了云计算,可以彻底地保护自己的产权,为什么还没有人感到觉醒呢?这就不是你我所能够解决的问题了。 国内有一个非常不好的趋势是,人人往一个方向努力,挤破了头,却得不到诺奖的认可,不是很奇怪吗?中国的文化的本质性是集体思考,违反了做科研的起码原则:多样性思维和独创性思考。

从表面上看,3D打印仅仅是3D绘图的另一种表现,从深层的认识来看,3D打印代表了机器的创造力,是机器制造机器的重要一环。如果这一环得到顺利的解决,人类很快就会成为机器的奴隶,因为机器会设计和制造更好的机器,人生娃要十月怀胎,还不能保证进化充分;机器生机器,可是生死时速,转眼可达。在这场进化的较量中,人类是否能够战胜机器,真的很难说。然而,3D打印确实减少了很多环节,属于生产方式的重大改进。

科学和工程,谁更重要?一般人都会选科学,可是科学面对的是定性的模糊的认识,工程师处理的是定量的确定的认识,你说谁更重要?科学家发现理论,工程师解决问题。理论固然美好,可是解决了问题才会得到报酬,所以工程师的待遇往往更优。云计算,相当于从科学上升到工程的过程,过去不能解决的问题,可以通过超大规模的计算来解决,是认识方法的进步。所以,数值实验,也是实验,虽然对理论的要求更多一些。

对工程师来说,如果一条规律不能用公式表达,就不能解决问题,就不算科学。所以,工程师往往是非常排斥社会学家,心理学家的,因为后者无法定量。云端的生活方式,需要后者的参与,这时候如何量化这些社会学问?就是云计算带来的机会了。

好了歌

有道是:

人人都说计算好,

唯有人心量不了;

家家都说云端好,

顺风搭车少不了;

谁说云端不胜寒?

嫦娥姐姐送温暖。

革命关头显本色,

时代潮头产风流。

还是云端计算好。

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