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工作負載就緒 | 如果智能技術與腦科學結合?研究已經開始!

還記得電影《超驗駭客》中,威爾卡斯特博士造就世界上第一個真正的人工智能機器人嗎?他将其意識上傳到了計算機當中,不過,智能被限制在數位世界裡,隻能以程式的形式存在。

其實,一旦擁有改變意識或大腦的能力,就能突破生物進化的限制。現如今,腦科學和智能技術是目前科學界研究的熱點,但是互相之間借鑒較少。 

作為dell中國4.0戰略的重要組成部分,在去年11月3日,dell高層上司與中科院上司共同啟動了雙方合作設立的“人工智能與先進計算聯合實驗室”。這是dell部署“在中國為中國”4.0發展戰略的一個重大進展,也是我們植根中國提升本土研發能力、緻力引領未來技術發展方向的展現。戴爾提供的高性能計算平台将助力中科院開展腦科學和人工智能領域的前沿探索,而所取得的突破創新成果将有望轉化為商業應用。戴爾高性能計算(hpc)解決方案作為it平台的主角承擔了中科院自動化所-戴爾腦資訊與智能技術先進計算研究中心(一下簡稱計算研究中心),的計算核心任務。

用高性能計算支援熱點研究

從計算研究中心的目前的任務來看,主要是關注面向腦資訊處理與智能技術領域的新型計算架構研究與應用。

其中包括腦與認知海量資料分析、腦系統計算模拟、認知功能模拟、人工智能等方向的新型計算體系,這些除了立足研究領域,可以根據市場和行業發展的需要,對這些核心技術進行産品化和産業化。

工作負載就緒 | 如果智能技術與腦科學結合?研究已經開始!

戴爾的hpc方案是基于戴爾公司高性能、完整的、開放架構的伺服器、存儲和網絡産品搭建。是以,戴爾為計算研究中心設計了支撐整個研究中心的it平台架構。

工作負載就緒 | 如果智能技術與腦科學結合?研究已經開始!

整套系統架構由網絡系統、高性能存儲系統、cpu計算叢集、gpu 計算叢集、大記憶體節點叢集等硬體系統組成。軟體系統由作業系統、叢集管理和資源管理軟體組成,可以提供高性能計算平台、大資料平台和雲平台。

使用者的通路可以通過web portal、ssh 登入和ftp檔案通路。此外,it支撐平台還有dell 提供硬體保修服務,和使用者自己的維護體系,以及使用者設定的安全體系。

在方案的設計上,戴爾采用叢集管理軟體bcm ,可以實作可視化的圖形界面、指令行與圖形界面互動。

另外,bcm軟體與ieel (intel  企業版lustre的結合),解決了叢集管理軟體與并行檔案系統的孤島問題,bcm叢集管理軟體可以集中管理整套系統,備援ha 架構都保證了方案的先進性。

滿足高性能計算的根基

目前計算研究中心使用者數量多、種類多、應用多,it系統的計算能力和存儲能力必須足夠大。

比如影像處理,需要800mb/s 單線程的帶寬通路,32gb的資料檔案;gpu運算要十幾個人并發完成;另外還有腦影像、實作彈性存儲等等需求。

在gpu計算節點,研究中心配置的是戴爾公司高性能的伺服器 dell poweredge c4130。 c4130具備高速計算能力的同時,還具備靈活性與高密度的特征。

c4130的高速計算能力來源于其平衡的體系結構,靈活組合了加速器、處理器、記憶體和i/o選項,可充分比對研究中心的工作負載要求。

作為已針對gpu和協處理器進行優化的、靈活、高密度的1u機架式伺服器,c4130有效推動要求最苛刻的hpc、資料可視化和渲染工作負載的運作。

在區區1u空間内配備多達四個300瓦雙寬gpu加速器和協處理器,具有五種量身定制的獨特配置,能夠提供卓越的性能、靈活性和效率,同時降低研究中心的空間和管理需求。

而在高可用性方面, c4130提供了豐富的功能,可增強伺服器的可靠性、效率和易用性,這樣,對于整個平台來說,可以更快的享受到伺服器的超高性能。

另外,高能效的元件可提供卓越的性能功耗比,優化的散熱、布線和機械結構有助于減少漏電現象,并實作可靠的加速器性能。備援熱插拔電源和風扇等容錯功能有助于確定系統的高可用性。

而在管理存儲節點上,配置戴爾公司性能的機架式伺服器 dell poweredge r630。同時戴爾的高性能存儲配置md系列直接将最多四台ha配置伺服器或八台非ha配置伺服器連接配接到單個sas存儲系統,提供可選的4 gb或8 gb高速緩存控制器。

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在戴爾大中華區戰略發展部的規劃下,戴爾全球企業級方案部署服務團隊在2周之内完成了中科院cas hpcc 項目的部署。現在,研究中心已經完成hpcc解決方案的各項測試,如叢集功能性測試已經完成,其中linpack測試、iozone測試,ib功能性測試、cuda功能性測試、shell并行功能性,確定符合創新中心的高性能、高可用性、高容量、易于擴充、易于管理的要求。             

讓腦科學與智能技術完美結合。

目前,中科院自動研究所與戴爾共同搭建的腦資訊與智能技術先進計算研究中心”将助力中科院進行哪些研究?

首先, 腦認知功能的基礎研究以及腦疾病機理研究和早期診斷手段研發。

第二,腦研究新技術的研發用于腦認知與腦疾病研究的轉基因猴模型、腦研究實體器件的研發、大資料資訊學新技術和新理論的建立。

第三,類腦模型與智能資訊處理:主要面向強人工智能,借鑒神經系統的結構與功能的特點及可塑性,建立類腦多尺度神經網絡計算模型、類腦智能資訊處理理論與方法。

通過對全腦網絡的資料分析,建構功能和結構可塑的多尺度腦神經網絡計算模型,以此作為創新源泉,啟發人工智能研究中的多模态感覺計算、語言與知識處理等智能資訊處理理論與方法,引領國際智能資訊處理及類腦智能的研究與發展。

最後,是對類腦器件與系統的研究,将借鑒腦科學研究成果,研制高性能、低功耗的類神經計算晶片和器件,研制基于類腦計算模型的智能機器人,建構人機協同的智能生長環境。

中科院自動化研究所所長王東琳認為智能技術之魂就是“類腦”,機器隻有像人腦一樣感覺和思考才達到了真正的智能。

原文釋出時間為:2016年03月07日

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