第415章 模型的初步验证困境!算力!我们需要无穷的算力!(1 / 2)
V0.1的诞生喜悦与验证的紧迫感
在经历了长达数周几乎不眠不休的理论推演与数学建模后,当那份凝聚了他无数心血,充满了复杂到令人头皮发麻的公式和闪烁着奇异智慧光芒的图表的“秦氏信息处理与计算统一模型V0.1(草案)”,终于在秦风的电脑中悄然诞生时,他长长地舒了一口气,感觉浑身上下的每一个细胞都充满了难以言喻的疲惫与……极致的兴奋!
这不仅仅是一份理论文档,这更像是一把钥匙,一把可能开启全新计算时代大门的钥匙!
“很好,第一步,也是最艰难的一步,总算是迈出去了。”秦风揉了揉布满血丝的眼睛,脸上却带着一丝如释重负的笑容。他知道,这个V0.1版本的模型,还只是一个粗糙的、充满了各种大胆猜想和未经验证的理论框架。它就像一个刚刚诞生的婴儿,虽然充满了无限的可能性,但也脆弱无比,急需精心的“喂养”和“检验”。
而检验的第一步,便是对其进行初步的理论自洽性检验和关键参数的数值模拟。
理论自洽性检验:这需要验证模型内部的各个组成部分之间,是否存在逻辑上的矛盾;其核心方程组,在各种极限条件下,是否能给出合理的、符合物理直觉的解;其推导过程中所依赖的各种近似和假设,是否在预期的应用范围内有效。
关键参数数值模拟:模型中必然会包含一些无法通过纯理论推导确定的自由参数,例如某些耦合强度、能量尺度、或者与特定物理效应相关的特征系数。这些参数的取值,将直接影响模型的具体行为和预测能力。通过大规模的数值模拟,可以探索这些参数在不同取值下模型的表现,并尝试与已知的物理现象或未来的实验数据进行拟合,从而逐步锁定这些关键参数的合理范围。
“只有通过了这两关的初步考验,我的‘秦氏计算模型’,才能算是在理论上勉强站稳了脚跟,也才能为后续更深入的研究和实验验证,打下坚实的基础。”秦风心中非常清楚。
他稍微休息了几个小时,补充了一些高热量的食物和水分,便迫不及待地投入到了模型的初步验证准备工作中。
燕大超算的“初体验”:不堪重负的“小水管”
秦风首先想到的,自然是燕京大学自己的超级计算机集群。
燕大作为国内顶尖学府,其超算中心的配置在当时国内高校中也算是名列前茅。虽然比不上国家级的“国之重器”,但应付一般的科研计算需求,还是绰绰有余的。
秦风通过导师王浩然教授的关系,很快就申请到了燕大超算中心的部分计算资源。
超算中心的机房内,一排排巨大的黑色机柜整齐排列,指示灯闪烁不定,散热风扇发出低沉的轰鸣声,充满了科技感与力量感。负责接待秦风的是一位戴着眼镜,看起来有些木讷,但技术非常扎实的青年工程师,姓周。
“秦同学是吧?王院士亲自打过招呼了,说你有个非常重要的理论模型需要进行数值模拟。”周工程师一边在控制台上操作,一边说道,“我们这边的‘启明星三号’集群,峰值运算速度能达到每秒几万亿次,内存也有几百个G,一般的计算任务应该都能应付。你把你的计算程序和输入文件给我吧。”
他的语气虽然客气,但眼神中却带着一丝不易察觉的……习以为常。毕竟,每天都有各种院系的学生和老师来这里申请机时,大部分所谓的“重要模型”,在他看来,也不过是些常规的科研计算,真正能把“启明星三号”的性能压榨到极限的,凤毛麟角。
秦风点点头,将一个存有他编写的初步验证程序和模型核心参数的U盘递了过去。他并没有详细解释自己模型的复杂性,只是简单地说:“周工,麻烦您了。我这个模型……可能对计算资源的需求会比较大,特别是内存和并行计算核心数。”
“哦?比较大?”周工程师挑了挑眉,接过U盘,随口问道,“大概是个什么量级?几百个自由度?几千万次迭代?”在他看来,一个博士新生提出的理论模型,再复杂也有限。
秦风想了想,斟酌着说道:“自由度……可能有点多,初步估计在十的几十次方到几百次方这个量级吧。迭代次数……不好说,可能需要跑到宇宙热寂(开玩笑的语气)。至于内存……嗯,如果能把整个太平洋的水都当内存用,可能会比较宽裕一点。”
周工程师:“……”
他手一抖,差点把U盘掉地上。他猛地抬起头,用一种看外星人的眼神看着秦风,嘴巴张了张,半天没说出话来。
十的几十次方到几百次方的自由度?! 迭代到宇宙热寂?! 把太平洋当内存?!
这……这特么是在跟我开国际玩笑吗?!
周工程师深吸一口气,强行让自己冷静下来,干笑道:“秦……秦同学,你……你这个比喻……还真是……挺形象的。不过,我们还是先看看你的程序吧。”他觉得,这小子要么是在吹牛逼,要么就是对计算复杂度的概念有什么天大的误解。
然而,当周工程师将秦风的程序和输入参数导入到“启明星三号”的调度系统,并尝试进行初步的资源评估和编译时,他脸上的表情,就从最初的“不以为然”,逐渐变成了“凝重”,再到“震惊”,最后,是见了鬼一般的“呆滞”。
“这……这不可能!”周工程师指着屏幕上一连串爆红的错误提示和资源预警,声音都有些变调了,“你的模型……光是初始化一个最简化的状态向量,就需要……就需要至少几个PB(拍字节,1PB=1024TB)的内存?!我们整个超算中心的存储加起来,都不到这个数字的零头啊!”
“而且,你这个核心算法的复杂度……我粗略估算了一下,即便是只计算其中一个最简单的参数组合,以‘启明星三号’的全部算力,不间断地跑……怕是跑到明年这个时候,都未必能算完第一轮迭代!”
周工程师感觉自己的三观都被颠覆了。他从事超算工作这么多年,见过各种各样“吃资源”的程序,但像秦风这个模型一样,还没开始跑,光是“看一眼”就能把系统吓到“瘫痪”的,这绝对是头一遭!
“秦同学……你……你这个模型……它确定是用来进行科学计算的,而不是……某个黑客组织设计出来专门用来攻击超算中心的‘逻辑炸弹’?”周工程师艰难地咽了口唾沫,用一种看“恐怖分子”的眼神看着秦风。
秦风无奈地摊了摊手:“周工,我很确定,它是一个严肃的物理模型。看来……燕大的超算,可能确实……不太够用。”
他其实早有预料,但没想到会“死”得这么快,这么彻底。
国家级超算的“集体阵亡”:CPU毁灭者登场!
燕大超算中心的“惨败”,并没有让秦风气馁。毕竟,他的“秦氏计算模型V0.1”,其理论基础融合了量子信息几何、拓扑场论、非阿贝尔统计等诸多前沿甚至超前的概念,其复杂度和计算量,本就不是普通高校超算所能驾驭的。
他的三位院士导师在得知此事后,也是哭笑不得。
“这小子,真是……不鸣则已,一鸣惊人啊!”李明远院士抚着胡须,感慨道,“本科毕业论文就能让五角大楼列为SSS级机密,现在这个博士阶段的‘开胃小菜’,竟然直接把燕大的超算给干趴下了!我都有点期待,他将来要是真搞出什么‘宇宙能量之心’的实用版,那得是什么动静?”
王浩然教授则比较务实,他立刻动用自己的人脉和资源,联系了位于京郊的国家超级计算中心。
“秦风,你别灰心。”王浩然教授拍了拍秦风的肩膀,鼓励道,“燕大的机器不行,我们就去用国家队的!我已经跟国家超算中心的刘主任打过招呼了,他们那边最新部署的‘神威·太湖之光’的部分节点,以及正在调试中的下一代‘天河’系列原型机,都可以优先给你使用!我就不信,集合全国之力,还喂不饱你这个‘吞金巨兽’!”
在王浩然教授的亲自带领下,秦风带着他那份被燕大超算工程师戏称为“CPU毁灭者”的理论模型,来到了戒备森严的国家超级计算中心。
这里的景象,比燕大超算中心又宏伟了不止一个数量级。一排排望不到头的巨型机柜,如同钢铁巨兽般静静矗立,空气中弥漫着恒定的低温和轻微的电流声,充满了令人敬畏的科技力量感。
接待他们的是国家超算中心的总工程师,一位头发花白但精神矍铄的老专家,姓钱,与物理学院的钱教授并非一人,我们称他为钱总工。
“王院士,秦风同学,欢迎欢迎!”钱总工与王浩然教授显然是旧识,热情地握了握手,然后目光转向秦风,眼中充满了好奇与审视,“早就听说燕大出了个了不得的物理天才,今日一见,果然是英雄出少年啊!听说你的理论模型,把燕大的‘启明星’都给难住了?”
秦风谦虚地笑了笑:“钱总工过奖了。我的模型确实比较复杂,对计算资源的需求可能……有些苛刻。”
“哈哈哈,年轻人有雄心是好事!”钱总工不以为意地摆摆手,“我们国家超算中心存在的意义,就是为你们这些勇攀科学高峰的科研人员,提供最强大的计算武器!尽管放马过来!‘神威’也好,‘天河’也罢,只要它们能承受得住,机时管够!”
然而,当秦风将他的“秦氏计算模型V0.1”的核心算法和参数输入到国家超算中心的调度系统,并由几位顶尖的超算工程师进行了一个多小时的分析和评估后,钱总工脸上的笑容,也渐渐凝固了。
会议室内的气氛,变得异常凝重。
“这……这……”一位负责并行计算优化的年轻工程师,指着屏幕上一片令人眼花缭乱的计算流程图和资源需求预估,声音都有些颤抖,“钱总……王院士……秦同学这个模型……它的计算复杂度……已经……已经超出了我们目前所有优化算法的适用范围!”
另一位负责内存管理的资深工程师也面色苍白地补充道:“根据我们的初步模拟,即便是只运行模型中的一个最简化的子模块,进行单次迭代,所需要的峰值内存……也远远超过了‘神威·太湖之光’所有计算节点内存的总和!而且,其数据交换的带宽需求,也达到了一个我们从未见过的恐怖量级!”
钱总工的脸色,已经从最初的自信满满,变成了难以置信的震惊。他亲自走到控制台前,仔细查看那些评估数据,眉头越皱越紧,额头上甚至渗出了一层细密的汗珠。
“不可能……这绝对不可能……”钱总工喃喃自语,他从业数十年,主持过无数国家级重大科研项目的超算任务,从天气预报到基因测序,从新材料设计到核物理模拟,什么样的“计算怪兽”他没见过?但像秦风这个模型一样,仅仅是理论草案阶段,就能展现出如此“毁天灭地”的计算需求的,他真的是闻所未闻,见所未见!
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