▲圖片來源：攝圖網

面對技術難題不能“溫水煮青蛙”

5G越來越熱，各國5G資源爭奪戰輪番上演，中美之間的貿易摩擦也日益升級。其實美國的好勝心並不是如今纔有，中美之間的摩擦也不止有貿易，很多隱形的問題一直存在，如果不加以重視，很可能成爲下一個被美國或者其他國家用以要挾的武器。

"超級計算機"已經成爲兵家必爭之地

5G時代是超級計算機時代，早在2015年，美國前總統奧巴馬就曾簽署行政命令，推出了“國家戰略計算計劃”，要在2025年以前建造世界上速度最快的高性能計算機。

高性能計算機也稱爲“超級計算機”，是一個國家科技競爭力的象徵。除了大大提高運算速度，新一代高性能計算機還注重全面提高硬件和加強數據處理能力。

其實，美國在世界的高性能計算機技術已經十分領先，在高性能計算機十強名單中，有5個在美國。在500強名單中，美國的數量也是最多。但是近年來，其他國家超算技術的快速發展讓美國感到擔憂，其中，我國“天河二號”就曾連年名列超級計算機速度最快的榜首。

▲ “天河三號”原型機（新華社圖）

不過很快，這一排名就被美國反超。2018年，美國的超級計算機“頂點”（Summit），其浮點運算速度峯值達每秒20億億次，性能超過公認的世界最強的超級計算機---來自中國的“神威·太湖之光”，浮點運算峯值每秒12.5億億次。僅3年的時間，美國又重新問鼎闊別近5年之久的全球超算500強榜單。

▲ “頂點”超算（橡樹嶺國家實驗室網站圖）

不過在速度達到百億億次級別的pk上，E級超算才被公認是“超算界的下一頂皇冠”。雖然目前我國在科學開發進度上暫時處於領先位置，但是E級超算的競爭十分激烈，隨時有被超越的風險。

▲ 各國超算進度（風聞社區ultracold圖）

中國計劃於2020年推出首臺E級超算；美國能源部啓動了“百億億次計算項目”，希望於2021年至少交付一臺E級超算”；歐盟預計於2022年—2023年交付首臺E級超算；日本發展E級超算的“旗艦2020計劃”完成時間也設定在2020年。

除了激烈的超級計算機之爭，作爲未來新技術、新科技基石的計算機編程算法，也將爲科技發展注入巨大的動力，已經成爲下一個國際競爭的重要領域。

下一個戰場：計算機編程算法

在今年五一前，上海召開的院士沙龍活動中“徐匡迪之問”引發共鳴：“中國有多少數學家投入到人工智能的基礎算法研究中？”

事實上，核心算法缺位，導致中國的人工智能發展面臨着“卡脖子”窘境。

人工智能是計算機技術發展到高級階段，融合了數學、統計學、概率、邏輯、倫理等多學科於一身的複雜系統，是當下所有信息技術所不能達到的高級應用。其最爲核心的技術便是人工智能算法。

雖然近幾年我國確實湧現出很多人工智能研發公司，並都號稱得到了顯著技術進步。但事實上，與歐美等發達國家比起來，中國人工智能不管是底層技術開發，還是商業應用實踐，都存在很大的差距。

比如，如今很多國內的人工智能公司，其核心技術都是在國際上開源的人工智能算法上進行的第二次開發，並最後整體打包成爲一套完整的人工智能應用。“站在巨人肩頭”的做法，的確能省了很多時間快速前進，但隨着開源系統的不完善，基於如此基礎開發出的人工智能，相應地會暴露很多問題，出現應用能力明顯能力不足的情況。

▲圖片來源於網絡

浙江大學應用數學研究所所長孔德興教授就曾表示：我國人工智能產業的創新能力並沒有傳說中的那樣強，事實是，產業發展過度依賴開源代碼和現有數學模型，真正屬於中國自己的東西並不多。

現有的算法，其在語音視頻DVD傳輸、存儲設備接口、光纜中常常因爲傳統糾錯法碼數限制，存在碼率低，成本高等問題，如果使用檢錯重傳法，耗能非常高。

在實時傳輸方面，比如語音視頻通話的數據傳輸，傳統的傳輸方式失真率高，

算法誤比特率高，現有的較低誤比特率也只能降到10的負12次，而最低的Polar 碼又不具有糾錯能力。

在加密領域，傳統的對稱、非對稱加密法，都有着一定的漏洞，對稱加密法易被破解，非對稱加密法效率極低。即使是現在銀行所使用的pgp加密，也只是將兩種傳統加密方式結合起來，並不是完全的創新，效果也不盡如人意。

於是，以徐匡迪、孔德興爲代表的學者們不斷向社會呼籲重視開發我們國家底層算法的問題，在上海的院士沙龍活動上，孔德興教授說道：“如果從底層算法做起，那麼整個數學模型、整個算法設計、整個模擬訓練‘一脈相承’，不僅可以協同優化，而且可以根據需求隨時修改，從而真正解決實際問題。”

好在，隨着5G商用時代腳步的臨近，越來越多的科學家們開始將研究重心向算法傾斜，湧現了一批年輕的先鋒力量。比如湖南瑞利德公司的創始人王傑林先生的傑林碼，其數學模型在信息加密，信道檢錯，數字指紋和簽名算法等領域，有着革新性的意義。

▲傑林碼發明者王傑林先生

中國核心技術任重道遠

除了超級計算機和基礎編程算法，我國還有很多技術難題沒有攻破，仍然受制於人。

目前我國已經領先於美國的有：鋼鐵產量、鐵路、風力發電、家用電器、太陽能發電仿製藥、工程機械、通用化學品、建築材料、電氣設備，多是基礎能源領域，而在科技方面只有工程機械等少數幾種。

但是美國領先於中國則的有：商業航空、應用程序和系統軟件、汽車主機、汽車配件、通信設備、醫療器械、石油和天然氣服務、石油開採技術、包裝食品、飲料、消費電子與高科技硬件、互聯網軟件與服務、智能手機、家庭娛樂軟件、特種化學品、生物技術、半導體設計、品牌藥研發等十幾種。

拿與國防技術密切相關的航空領域來說，我國航空展現出來的技術與以美國爲代表的西方國家相比存在着巨大的差距。

▲ 圖片來源：網絡

運載火箭的運載力是一個國家在航空航天領域是否領先的重要衡量標準之一，我國目前使用的長征5號運載火箭，其近地軌道最大運載力爲25噸，火星軌道運載力爲5噸，而美國發射的新型獵鷹重型運載火箭的運載力是中國的2-3倍，近地軌道最大運載力和火星軌道運載力分別爲63噸和16噸。

根據美國方面的說法，獵鷹重型運載火箭能力非常出衆，甚至能把一架普通客機投到太空中去，這個能力目前僅有美國能做到。此外，美國在環保、可回收技術和成本方面都有了很大的進步，並且還在不斷的進行技術革新，如果我們不奮起直追，未來這個差距還會越來越大。

一項技術的強大往往需要大量的基礎研究和長期的實驗驗證做支撐，“不積跬步無以至千里”，這是古人給我們的警示。只有正視差距，才能取得更加長遠的進步，目前我國仍是最大的發展中國家，與發達國家的差距依然明顯。

正如我國航天火箭總設計師龍樂豪所說：美國50年前就開始研究重型火箭，在這方面有深厚的底蘊支持，不是一天兩天能做到的，相比之下我國航空航天的底子確實薄，這個差距我們得正視。

不過我們能從一無所有發展到現在這個地步，也說明我國發展潛力，雖然跟美國之間確實有差距，但只要我們腳踏實地做科研，付出更多的努力，中華民族的偉大復興一定會實現，對此我們有信心！

來源：D59區

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