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【MITgcm】MITgcm在集群/超级计算机上的编译环境配置预设
JerryYe 2020-5-28 12:19
MITgcm是麻省理工学院开发的环流模式，该模式能够完成从海洋小尺度对流过程到大尺度环流过程等多尺度海洋动力过程的模拟，具有很普遍的应用能力。在模拟实践中，不同的服务器提供的编译环境具有很大的不同，为了能够在不同服务器上顺利地运转MITgcm模式，除了正确安装MITgcm软件之外，其次，还要对应配置相关的并行编译环境，否则，模式是无法编译成功的。 【1】 编译器安装 MITgcm需要的编译环境包括Intel Compiler/GNU Compiler和MPI Compiler，并行运算需要加载并行编译器，常用的MPI编译器包括Intel MPI、MPICH、OPENMPI等。一般服务器为了满足用户需求都会预安装Intel Compiler/GNU Compiler和MPI Compiler，以及并行运算MPI编译器，我们可以通过以下命令来查看预安装的编译器版本型号： $rpm-qa|grepgcc#查看gcc的版本型号 $rpm-qa|grepintel#查看Intel的版本型号 $rpm-qa|grepopenmpi#查看openmpi的版本型号 确认上述编译器已经安装之后，下一步是要加载这些模块 【2】 编译模块的加载 服务器编译模块的加载需要module工具，首先查看服务器是否安装module工具 $module 如果屏幕输出“module command: not found”,说明没有安装，此时就需要先安装module工具了；如果显示module命令的使用参数设置，说明已经安装，那么可以忽略下边2.1的安装内容。 2.1 module工具安装 a. 下载两个安装包(版本可自选)： tcl8.5.9-src.tar.gz https://sourceforge.net/projects/tcl/ https://cfhcable.dl.sourceforge.net/project/tcl/Tcl/8.5.9/tcl8.5.9-src.tar.gz modules-4.2.4.tar.gz http://modules.sourceforge.net/ https://sourceforge.net/projects/modules/files/Modules/ https://newcontinuum.dl.sourceforge.net/project/modules/Modules/modules-4.2.4/modules-4.2.4.tar.gz b. tcl工具安装 tcl是module的依赖工具，所以要首先安装tcl工具，将上述安装包放到$HOME/tools目录下，其中$HOME为用户的根目录，比如：/public/home/zhangsan $tar-zxvftcl8.5.9-src.tar.gz#解压包 $cdtcl8.5.9/unix $./configure--prefix=$HOME/tools/tcl#--prefix=安装目录 $make#编译 $makeinstall#安装 c. module工具安装 $tar-zxvfmodules-4.2.4.tar.gz $cdmodules-4.2.4 $./configure--prefix=$HOME/tools/modules--with-tcl-lib=$HOME/tools/tcl/lib\\ --with-tcl-inc=$HOME/tools/tcl/include $make $makeinstall 安装完成之后，你会发现module命令还不能使用，因为没有进行module工具的配置 d. module配置 在上述安装的$HOME/tools/modules/init目录下有profile.sh和profile.csh文件，是用来配置module的脚本文件，如果使用的shell是bash，就对应使用profile.sh，如果使用的shell是cshell，就使用profile.csh。以bash为例，有两种配置方法， 一种是临时配置方法，关闭shell窗口，重新登录后失效，需要重新配置，命令如下： $source$HOME/tools/modules/init/profile.sh source担负了符号“.”的功能 另一种方法是永久性配置方法，关闭shell窗口，重新登录后，后台会自动配置，命令如下： $vi$HOME/.bashrc 按“Insert”键盘键，会发现shell命令窗口左下角最后一行内容变为“--INSERT--”，此时可以对文件内容进行编辑，我们将上述source命令行加到脚本文件内，然后保存退出（“Esc”--:wq!）(退出不保存“Esc”--:q!)，这样每次登陆之后就可以自动配置module工具了。 2.2服务器模块的设置和module加载 安装好module工具之后，我们先看下服务器有哪些模块可以用 $moduleavail 发现没有什么可以加载的并行编译器模块，为了加载想用的并行编译器模块，我们需要手动设置需要的模块，以加载openmpi-1.10.4为例： a. 首先在$HOME/tools/modules/modulefiles目录下新建名字为openmpi-1.10.4的配置文件，openmpi-1.10.4配置文件的内容参考该目录下的modules配置文件内容 modules文件内容为： #%Module1.0##################################################################### ## ##modulesmodulefile ## procModulesHelp{}{ globalversionprefix putsstderr\\tmodules-loadsthemodulessoftwareapplicationenvironment putsstderr\\n\\tThisadds$prefix/*toseveralofthe putsstderr\\tenvironmentvariables. putsstderr\\n\\tVersion$version\\n } module-whatisloadsthemodulesenvironment #forTclscriptuseonly setversion4.2.4 setprefix/public/home/yeruijie/tools/modules setenvMODULESHOME$prefix prepend-pathPATH/public/home/yeruijie/tools/modules/bin prepend-pathMANPATH/public/home/yeruijie/tools/modules/man #enablemoduleversioningmodulepath #moduleuse/public/home/yeruijie/tools/modules/versions 参考modules文件，我们编写openmpi-1.10.4配置文件，首先确定执行命令mpirun所在的位置： $locatempirun 将openmpi-1.10.4-hfi的路径添加到openmpi-1.10.4配置文件： #%Module1.0##################################################################### ## ##modulesmodulefile ## procModulesHelp{}{ globalversionprefix putsstderr\\tmodules-loadsthemodulessoftwareapplicationenvironment putsstderr\\n\\tThisadds$prefix/*toseveralofthe putsstderr\\tenvironmentvariables. putsstderr\\n\\tVersion$version\\n } module-whatisopenmpi-1.10.4 #forTclscriptuseonly setversionopenmpi-1.10.4 setprefix/usr/mpi/intel/openmpi-1.10.4-hfi setexec_prefix${prefix} setdatarootdir${prefix} setINSTALL_DIR${prefix} prepend-pathPATH${prefix}/bin prepend-pathLD_LIBRARY_PATH${prefix}/bin prepend-pathLIBRARY_PATH${prefix}/bin prepend-pathPKG_CONFIG_PATH${prefix}/bin/pkgconfig prepend-pathC_INCLUDE_PATH${prefix}/include prepend-pathCXX_INCLUDE_PATH${prefix}/include prepend-pathMANPATH${datarootdir}/man 然后保存配置文件。 b. 添加配置文件路径 在$HOME/tools/modules/modulefiles目录下新建modulepath配置文件，配置文件内容： modueuse$HOME/tools/modules/modulefiles 然后保存。 此时，我们在命令行输入module avail，发现openmpi-1.10.4模块出现了 然后，我们module load openmpi，就可以使用该模块了 【3】MITgcm算例并行运算-optfile的编写 MITgcm算例并行运算编译过程中有一步需要配置并行脚本文件： ../../../tools/genmake2-mods=../code-mpi-of=../../../../lib/Linux_m64_mpi 这里的Linux_m64_mpi就是并行脚本文件，这里提供一个参考脚本 #!/bin/bash # #$Header:/u/gcmpack/MITgcm/tools/build_options/linux_ia64_ifort+mpi_swell,v1.42010/03/2117:58:17jmcExp$ #$Name:checkpoint62z$ #BuildoptionsforHarvardclusterswell FC='mpif90' CC='mpicc' DEFINES='-DWORDLENGTH=4' CPP='cpp-traditional-P' INCLUDES=$INCLUDES-I/usr/lib64 #INCLUDES=$INCLUDES-I/usr/local/include INCLUDES=$INCLUDES-I/usr/mpi/intel/openmpi-1.10.4-hfi/include #LIBS='-L/usr/lib64-lnetcdf' #Notethatthe-mpswitchisforieeemaintainprecisionandis #roughlyequivalentto-ieee iftestx$IEEE=x;then FFLAGS=$FFLAGS-m64-convertbig_endian-assumebyterecl-mcmodellarge-shared-intel FOPTIM='-O3-align' #P3FOPTIM=$FOPTIM'-tpp6-xWKM' #P4FOPTIM=$FOPTIM'-tpp7-xWKM' else FOPTIM='-O0-noalign' FFLAGS=$FFLAGS-w95-W0-WB-xN-pc64-convertbig_endian-assumebyterecl #FFLAGS=$FFLAGS-mp-w95-W0-WB fi #-mightwanttouse'-r8'forfizhipkg: #FFLAGS=$FFLAGS-r8 脚本文件里的openmpi路径要与上述统一对应！ 注： 在用pbs脚本提交作业时，有时会找不到mpirun：mpirun command not found，一个解决办法是把mpirun执行文件的绝对路径添加上，以Test01.pbs脚本为例： #!/bin/bash #PBS-NTest01 #PBS-oout #PBS-eerr #PBS-qbatch #PBS-lnodes=4:ppn=10 cd$HOME/MITgcm/verification/flowOnSlope3DTest03/run /usr/mpi/intel/openmpi-1.10.4-hfi/bin/mpirun-np40mitgcmuv PS: 细节决定成败在模式调试中很适用，多思考多尝试，认真总结。
个人分类: MITgcm|7038 次阅读|0 个评论
人与机器人的根本区别
choudh 2019-10-20 08:45
传统的观点认为，人与机器人的最大区别是表现在三个方面：一是人类有情感而机器人没有；二是人类有自我意识而机器人没有；三是人类有创造性而机器人没有。然而，《统一价值在论》、《数理情感学》和《情感机器人》的问世，创建了一个 “价值以能量为核心、情感以价值为核心”全新理论体系，从而在理论上解决了情感机器人这三个方面的技术问题。也就是说，机器人同样可以拥有情感、自我意识和创造性。 那么，从思维与意识的角度来看，人类相对于机器人到底还有没有优势？有！而且是一种非常重要的、绝对性、压倒性优势！这就是人类具有而机器人没有的 “活性并行运算”能力。 一、机器人可以拥有人类式情感 机器人要拥有情感，就必须首先知道情感的本质是什么？情感运行的逻辑程序是什么？ 心理学认为，情感是 “人对于事物是否满足人的需要的态度的体验”。“事物是否满足人的需要”实际上就是“事物价值”，“态度的体验”就是主观反映”，那么，综合上述心理学对于情感的定义，可以变换为“人对于事物价值的主观反映”。 数理情感学认为，情感的本质就是人脑对于价值关系的主观反映，情感与价值的关系在本质上就是主观与客观的关系。情感与价值之间有着内在的逻辑对应关系，不过，这种对应关系不是简单的、同步的、动力学的、孤立的、静态的、线性的对应关系，而是复杂的、异步的、概率学的、关联的、动态的、非线性的对应关系。 情感的逻辑程序主要表现在以下几个方面： 1 、根据“情感的数学定义”，情感的本质就是人脑对于事物的价值率高差所产生主观反映值，从而建立情感与价值的主客观对应关系。 2 、根据“情感强度第一定律”，情感强度与事物的“价值率高差”的对数成正比，从而建立了情感强度与“价值率高差”的数学对应关系。 3 、根据“情感表达的本质就是价值关系的表达”的观点，从而建立 情感表达系统的逻辑框图； 4 、根据“情感识别的本质就是价值关系的识别”的观点，从而建立 情感识别系统的逻辑框图； 5 、根据“情感运算的本质就是价值关系的运算”的观点，从而建立 情感运算系统的逻辑框图； 6 、根据“意志运算的本质就是行为价值关系的运算”的观点，从而建立 意志运算系统的逻辑框图； 7 、根据“感知情意等四种主观意识分别是人脑对于存在关系、事实关系、价值关系和行为关系的主观反映”的观点，建立了感知情意交互 系统的逻辑框图； 情感运算系统的逻辑框图如下所示： 二、机器人可以拥有人类式自我意识 自我意识是 人脑 对 于 自己 的主观反映 ，包括认识自己的生理状况（如 疼痛、 身高、体重、体态等）、心理特征（如兴趣、能力、气质、性格等） 、 思维特征（如知识、经验、情感、信仰等） 以及自己与他人的关系。 人的心理过程包括感、知、情、意四个方面， 自我意识 的结构同样可以从感、 知、情、意 四 方面 来 分析， 因此 自我意识 系统 是由 自我感觉、 自我认知、自我 评价 和自我 意志等四 个子系统构成。 （一）自我感觉系统 自我感觉可分为两个层次：自我感受和自我体验，其中自我感受通常是指生理状态的自我感觉，自我体验通常是指心理状态的自我感觉。自我感受主要有酸、甜、苦、辣、臭、疼、痛、痒、胀、晕、恶心、睡意、饥饿感、干燥感等；自我体验如兴奋感、快感、痛苦感、愉悦感、悔恨感、陶醉感、焦虑感、期盼感、恐惧感等。 （二）自我认知系统 自我认知是指自己对自己的状态（如空间位置、时间状态等）、特征（如身高、体重、身材、相貌等）、经历（如孩童时期、少年时期）、能力（如体力、语言能力、音乐能力、交往能力、管理能力、计算能力、设计能力等）、性格（如外向型性格或内向型性格等）、自然关系（如地理环境、气候条件、温度、湿度、空气、水分、阳光等）、社会关系（如社会角色、社会地位、财产关系、朋友关系、亲属关系、家庭关系等）、行为（行为目标、行为方案、行为后果）等方面的认知。属于自我认知类的自我意识主要有： 自我 醒悟 、自我观察、自我概念、自我印象、自我分析和自我 反省 等 。 （三）自我评价系统 自我评价就是自己对自己的状态、特征、经历、能力、性格、自然关系、社会关系、行为等方面价值特性所进行的评价。如果人对于自己各方面特性（特别是能力）的评价值高于对他人各方面特性的评价值，就会产生满意、自豪的情感，自豪的情感有利于充分发挥自己的价值优势；如果人对于自己各方面特性的评价值低于对他人各方面特性的评价值，就会产生失望、自卑的情感，自卑的情感有利于回避。属于自我评价类的自我意识主要有：自恋、 自爱、自尊、自恃、自卑、自傲、责任感、优越感等 。 （四）自我意志系统 自我意志就是人对于自己行为的认知、评价、规划、实施和控制。对于自身行为的认知越全面、评价越准确，控制越强劲，其自我意志就越好，人的自我意志主要包括自觉性、攻击控制力、坚韧性、持久力、注意集中力、忍耐力、挫折承受力、行为后果的预测力等内容。属于自我意志类的自我意识主要有： 自立、自主、自制、自强、自 律 、自信等 。 由于意志的本质是人脑对于自我行为的价值关系所产生的主观反映，而不是对于他人行为的价值关系所产生的主观反映，因此所有的意志都属于自我意志。通常情况下， “意志”不在自我意识系统中进行讨论。 自我意识的逻辑框图如下所示： 三、机器人可以拥有人类式创造性 要想知道机器人是否拥有创造性，必须首先要了解创造性的本质。 （ 一）各种心理活动及其客观对应物 人类有四种心理活动：感觉、认知、评价与意志，它们分别是人脑对于存在关系、事实关系、价值关系与行为关系所产生的主观反映，分别解决 “有什么”、“是什么”、“有何用”与“怎么办”的问题。 1 、感觉与存在关系 。感觉是人脑对于存在关系所产生的主观反映。存在关系可分为色彩性存在、声音性存在、气味性存在、口味性存在、体态性存在；与此相对应，感觉可分为视觉、听觉、嗅觉、触觉与体觉。 2 、认知与事实关系 。认知是人脑对于事实关系所产生主观反映。事实关系可分为四个层次：属性、整体性、规律性与系统性；与此相对应，认知也可分为四个层次：印象、概念、定律、理论。 3 、评价与价值关系 。评价是人脑对于价值关系所产生的主观反映。评价的方式可分为情感、价值观与需要，它们分别是人脑对于价值率高差、价值率与价值量所产生的主观反映。价值关系可分为四个层次：代谢性价值、生理性价值、个体性与社会性价值；与此相对应，情感可分为代谢性情感、生理性价值、个体性价值与社会性价值。与此相对应，价值观可分为代谢性价值观、生理性价值观、个体性价值观与社会性价值观。与此相对应，需要可分为代谢性需要、生理性需要、个体性需要与社会性需要。 4 、意志与行为关系 。意志是人脑对于行为关系所产生的主观反映。行为创造性就是意志创造性。行为可分为四个层次：动作、战术行为、战役行为、战略行为；与此对应，意志可分为四个层次：动作意志、战术意志、战役意志、战略意志。 无论是存在关系或事实关系，还是价值关系或行为关系，其价值率必须得到提高，才能称之为 “创造性”，否则就是“”。创造在本质上就是对于价值的创造。必须感觉与，必须价值特征得到增长。 （二）创造性的本质 创造发明的内容包括发现新事物、或老事物的新特征、老事物的真面貌等，还包括改变自己的思维方式与行为方式。无论是怎么改变，必须是不断提高它的价值特征，具体地讲就是提高事物的价值率 或价值量 ，或者提高思维方式或行为方式的价值率 或价值量 。人类开展创造性活动，进行各种创造发明的根本目的，在于更好地服务于人类自身的生存与发展，创造出更多的价值，因此，这些被发现或发明的事物，其价值特征（具体而言，就是价值率）应该在原有基础上得到的增长和改善。 统一价值论认为： “信息是价值的真正源泉”。 因此，价值率或价值量的改变，在本质上就是增加信息量。 由此可见，创造性的基本特点：就是生产信息和积累信息。 （三）创造性的分类 信息是一种特殊的价值，是一种能够产生价值增值的价值。由于信息总是依附于一定的事物，事物可分为四种：存在关系、事实关系、价值关系与行为关系，因此信息也相应地分为四种：存在信息、事实信息、价值信息、行为信息，创造性也相应地分为四种：存在创造性、事实创造性、价值创造性、行为创造性。 创造性包括四个方面： 1 、感觉创造性（或存在创造性） 。感觉创造性是指人类感觉系统的发展与完善，它包括视觉创造性、听觉创造性、嗅觉创造性、触觉创造性、味觉创造性与体觉创造性等。 2 、认知创造性（或事实创造性） 。认知创造性是指人类认知系统的发展与完善，它包括印象创造性、概念创造性、定律创造性、理论创造性。 3 、评价创造性（或价值创造性） 。评价创造性是指人类价值系统的发展与完善，它包括代谢创造性、生理创造性、个体创造性、社会创造性。其中，代谢创造性是指代谢系统的发展与完善（如饮食习惯的改变）；生理创造性是指生理系统的发展与完善（如体育锻炼）；个体创造性是指个体系统的发展与完善，它包括资料创造性（或工具创造性）、行为创造性（或技术创造性）、意识创造性（或科学创造性）；社会创造性是指社会系统的发展与完善，它包括社会分工创造性（或经济创造性）、社会管理创造性（或政治创造性）、社会意识创造性或（文化创造性）。 4 、意志创造性（或行为创造性） 。意志创造性是指人类行为价值系统的发展与完善，它包括动作创造性、战术创造性、战役创造性、战略创造性。 创造性的逻辑结构如下图所示： 四、人类特有的活性并行运算 既然机器人能够拥有情感、自我意识与创造性，那么，人与机器人到底有什么区别？人类是否真正拥有机器人无法比拟的优势？研究表明，人类拥有活性并行运算的能力，而机器人永远都不可能拥有，正是因为这样，人类拥有碾压机器人的绝对优势，从而拥有了在情感、自我意识和创造性等方面的无限广度和超级深度。 （一）活性并行运算与物性并行运算 1 、并行计算 。是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段。它的基本思想是用多个处理器来协同求解同一问题，即将被求解的问题分解成若干个部分，各部分均由一个独立的处理机来并行计算。 2 、非生命计算单元与生命计算单元 。计算单元可分为非生命计算单元与生命计算单元两种。非生命计算单元（如芯片）是指没有自组织能力但具有计算功能的物质，它只能对信息进行直接的、被动的、机械的、片面的计算；生命计算单元（如神经细胞、神经组织、神经器官与神经系统）既是计算主体，也是生命主体，每一个生命计算单元都可以看作是一个独立的生命，都具有独立的自组织功能。这种自组织功能表现在信息处理上，不仅能够对信息本身进行反应，而且还可以对信息背后的关联信息进行处理，并且可以对该信息与运算主体本身之间的关联信息进行处理，同时具有自我学习能力、自我修复能力、自我纠错能力和自我发展能力。 3 、活性并行运算与物性并行运算的定义。 活性并行运算是指具有自组织能力的计算单元不仅能够对输入的信息进行直接的并行运算，还可以对信息背后的关联信息进行并行处理，并且可以对该信息与运算主体本身之间的关联信息进行并行处理，同时具有自我学习能力、自我修复能力、自我纠错能力和自我发展能力的运算过程；物性并行运算是指没有自组织能力的物质所进行的对于信息进行直接的、被动的、机械的、片面的并行运算过程。 （二）活性并行运算的主要功能 活性并行运算的主要功能主要体现在六个方面： 1 、全息处理功能 。是指每一个生命运算单元（如神经元或神经组织）所含有的信息量，包括了整个大脑所有运算单元的全部信息量。全息处理功能是活性并行运算的最基本功能，其它功能都是该功能的延伸与扩展。 2 、功能代偿能力 。当某个计算单元（即神经细胞与神经组织）出现死亡或损伤时，周围的神经细胞或神经组织立即会对它所担负的运算功能予以代偿，从而保持整个计算系统运行的平稳性与可持续性。一般来说，由芯片构成的计算机运算系统很难做到不同计算单元之间的功能代偿，某一个计算单元一旦出现失效，就会导致整个运算系统的瘫痪。 3 、纠错能力 。一旦某个计算单元的计算结果出现严重差错（如出现卡死、病毒或损伤），在经过复杂的核查程序以后，集体所有计算单元都会来帮助他进行纠错，从而拥有强大的自我纠错能力，使运算系统具有高度的精确性。 4 、自愈能力。 有些神经组织一旦出现损伤或病毒，往往能够通过激发自己的内在潜能，能够实现自愈或自我修复，并且在此基础上增强免疫能力。 5 、整体协调能力 。当某个计算单元的计算参数出现变动，周围其它计算单元的计算参数就会自发地产生协调性变化，以保持整个计算系统的协调性。例如，一旦发现以前对于某个人的品德水平出现了严重的误判，就会自发调整对于这个人相关的所有事物的感觉、认知与评价进行一系列的重新调整，他的亲人、他的朋友、他的工作成绩、他的言论、他的工作单位等。这就像一部书的编辑问题，如果在书中某一位置插入一段文字，那么，在此之后所有版面的页码都要相应发生相应的变化。计算系统如果没有强大的并行运算能力，那么，人对于所有事物的意识内容（包括感觉、认知、评价、意志）一旦发生微小变化，都会产生海量的运算数据。 6 、独立计算能力 。许多的工作是往往并不需要其他计算单元参与，完全可以由某些计算单元来完成，这样，就可以大量节省计算资源。具有强大并行运算能力的人类通常可以 “一心多用”。独立计算包括独立感觉、独立认知、独立评价、独立意志等内容。对于集体来说，如果把每个人都当成“螺丝钉”，这个集体就没有任何并行运算能力，就不可能有强大的生命力和创造性；如果把每个人当成相对独立的生命主体，并且充分尊重和满足每个生命主体的利益要求，这个集体才能具有强大的并行运算能力，才能具有强大的生命力和创造性。同理，对于大脑神经系统来说，如果把每个计算单元都当成没有任何独立计算能力的“螺丝钉”，那么这个运算系统就没有任何并行运算能力，就不可能有强大的生命力和创造性；如果把每个计算单元都当成相对独立的生命主体，并且尊重和满足每个生命主体的利益要求，那么这个运算主体才能具有强大的并行运算能力，才能具有强大的生命力和创造性。 （三）活性并行运算的主要意义 活性并行运算的主要意义表现在四个方面： 1 、全面性。 不仅能够对输入的信息进行直接的并行运算，还可以对信息背后的关联信息进行并行处理，并且可以对该信息与运算主体本身之间的关联信息进行并行处理，因而具有信息处理的全面性。 2 、安全性 。由于并行运算系统通常能够自发地进行功能修复、功能代偿、病毒免疫、多重构筑防火墙和信息纠错等，因此各种数据在处理过程中通常具有较高的安全性或可靠性。 3 、效率性 。由于并行运算系统通常能够充分利用所有的运算资源，第一方面可以避免运算单元的浪费与闲置，第二方面又可避免重复性劳动，第三方面可以按照重要性顺序来优先处理重要的数据，第四方面可以根据实际情况来简化或优化信息处理过程，因而具有很高的思维效率和信息运算速度。 4 、灵活性。 由于并行运算系统能够对于作用对象及周围环境的微小变化，进行准确而灵敏地感觉、分析、评价和预测，并迅速策划出灵活的行为方案，因此具有高度地认识环境、适应环境和改造环境的灵活性。 5 、发展性 。由于并行运算系统在信息处理过程中通常能够进行自我修复、自我进化、自我学习、自我提升、自我强化，因此具有强大的自我发展和自我完善的能力。 （四）活性并行运算的真正优势 人类的并行运算系统建立在生命机体的基础之上，拥有了高度的全面性、安全性、效率性、灵活性和发展性，因而能够进行辩证的、全面的、关联的、动态的活性并行运算；机器人的并行运算系统建立在非生命机体（即芯片）的基础上，不具备高度的全面性、安全性、效率性、灵活性和发展性，因而只能进行机械的、片面的、孤立的、静态的物性并行运算。 1 、深邃的自我意识 。意识可分为感觉、认知、评价与意志四个层次，它包括自我意识与非我意识两个方面。自我意识可分为自我感觉、自我认知、自我评价与自我意志四个层次，由于机器人的并行运算属于物性的并行运算，它在处理自我意识和非我意识的相关信息时没有高度的全面性、安全性、效率性、灵活性和发展性，因而只能形成肤浅的自我意识和非我意识。然而，人类在处理自我意识和非我意识的相关信息时具有高度的全面性、安全性、效率性、灵活性和发展性，因而可以形成深邃的自我意识和非我意识。如果机器人也想具有人类一样深邃的自我意识和非我意识，它就必须具备指数增长式的海量信息处理能力。 2 、深邃的情感 。认知系统必须建立在感觉系统的基础之上，机器人肤浅的感觉只能形成肤浅的认知；评价系统（或情感系统）必须建立在认知系统的基础之上，机器人肤浅的认知只能形成肤浅的情感，人类深邃的感觉和深邃的认知可以形成深邃的情感或价值观。 3 、深邃的创造性 。意志系统必须建立在情感系统的基础上，机器人肤浅的情感只能形成肤浅的意志；行为系统又必须建立在意志系统的基础之上，机器人肤浅的意志只能形成肤浅的行为。创造性的形成主要依靠意志系统和行为系统，还与记忆系统和注意系统密切关系，显然机器人肤浅的意志和行为就只能形成肤浅的创造性，人类深邃的的意志和行为就可以形成深邃的创造性。 归纳起来，机器人只能形成肤浅的自我意识、肤浅的情感和肤浅的创造性，人类可以形成深邃的的自我意识、深邃的情感和深邃的创造性。人类这种活性并行运算能力的优势，是机器人的物性并行运算能力永远无法超越的优势。也正是因为这种优势，决定着人类处于对于机器人的永久性控制地位。机器人在这方面的发展只能无限地趋近于人类，永远不可能超越人类。 参考资料： 1 、统一价值论，仇德辉著，中共中央党校出版社， 2018 年 2 、数理情感学，仇德辉著，中共中央党校出版社， 2018 年 3 、情感机器人，仇德辉著，台海出版社， 2018 年
个人分类: 情感机器人|7434 次阅读|0 个评论
每日翻译20190718
Bearjazz 2019-7-18 07:30
# 编者信息 熊荣川 明湖实验室 xiongrongchuan@126.com http://blog.sciencenet.cn/u/Bearjazz Performance Finally, to exploit high-performance computing, BEAST 1.7 integrates with and provides a GUI interface to confgure the BEAGLE library (Ayres et al. 2011) that utilizes multicore processors, vectorization, and massively parallel graphics processors to substantially decrease BEAST runtimes (Suchard and Rambaut 2009) 性能 最后，为了利用高性能计算， BEAST 1.7 集成并提供了一个 GUI 接口来配置 BEAGLE 库（ Ayres et al. 2011 ），它利用多核处理器、矢量化和大规模并行图形处理器大幅减少 BEAST 运行时间（ Suchard and Rambaut 2009 ） Drummond A J , Suchard M A , Xie D , et al. Bayesian Phylogenetics with BEAUti and the BEAST 1.7 . Molecular Biology and Evolution, 2012, 29(8):1969-1973.
个人分类: 翻译作品|1396 次阅读|0 个评论
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热度 6 liangjin 2011-3-12 08:44
访问上海超算中心
上周，我们组带着一帮学生应邀受培和访问了上海超级计算中心。 成立于2000年12月上海超级计算中心（Shanghai Supercomputer Center， http://www.ssc.net.cn ）座落于浦东张江高科技开发园区内。她拥有包括曙光4000A（2004年世界排名第十）和“魔方”（曙光5000A，2008年世界排名第十、亚洲第一），等3台超级大型计算机，是一个面向社会开放，资源共享的高性能计算公共服务平台。她同时配备丰富的科学和工程计算软件，为客户提供高端计算服务。 去超算中心看看的念头早就有，原因就是我们的金融计算碰到了越来越棘手的计算问题。金融计算，维数奇高，动辄上百维，并且对速度的要求很高。有位在国外银行风控部门工作的朋友告诉我们，他们对某种产品的价值模拟一次就需要动用大型计算机48小时，而他们每月根据这有限的模拟结果写出的报告都是心虚的。他问我，你们能不能找到更快的计算方法？而我们金融数学和计算起步晚，背景弱。如果说，我们在理论模型方面在国际论坛上还可以发发声，写两篇SCI，但在应用和计算上那就落后得太多。现在国内计算机的硬件已不输国外，写程序更是国人的特长，然而在管理、知识产权等方面离国际水平还有很大距离。而金融计算又有其特殊性：数据保密，算法专利，费用奇高。超算中心的同仁告诉我们，国外的大型计算机有相当一部分（据说近1/3）在从事金融计算。尽管上海超算中心支持了一大批国家和地方政府的重大科学研究、工程和企业新产品研发，在汽车、航空、钢铁、核能、市政工程、新材料、生物制药、天文、物理、化学等多个领域取得了大批重大成果，但在金融计算方面基本是 零 。这个数据刺痛了我们。这种状况固然和业界的需求不力有关，但我们学界就因此可以免责吗？事实上对如何进行大型运算，我们还需要学习。超算中心的同仁和我们有一样的感触，我们决心携手努力。 这次访问就是这种努力的第一步。第一步就从了解开始，我们要告别单枪独马的侠客计算而进入到大规模集团作战的领域。大型计算实际上就是聚集运算。说白了就是一大堆高手在那里合作工作。在今天芯片技术越来越接近极限，我们很难指望让单个小芯片会有更大的作为，可以承担我们更巨大更快捷的计算任务。这样，计算机的合作协同就是必然的。人在这里就要充当协调指挥的角色。当然，这样的理念很早就有了，据说在早期我们的硬件拼不过国外时，我们的前辈就是这样应用小计算机集团作战来并行运算，算出了大课题。而现在我们深切地感受到它和我们越来越接近。我们现在普通的家用计算机已经是好几个核了，而云计算的声音也越来越响。并行运算必将成为以后必要的计算能力。这是一种趋势。 超算中心的同仁们热情地接待了我们。给我们上了一天培训课，扫掉了我们许多盲点，从GNU/Linux操作系统、集群系统的构建、并行开发、MPI编程和GPU/CUDA等方面给我们作了初步介绍。为以后我们的模型进入超算打下了基础。 下午，我们参观了中心里的计算机博物馆，看到了我们曾熟用而又不太遥远的针孔机、386、486、5寸软盘等，很亲切。而那帮年轻的学生们全然不知此等何物。我们这代人计算能力先天不足，像我上完硕士除了琴键、打字机都没有摸过计算机键盘，那时只看见计算机专业的同学在那里忙着穿孔打印。而现在的学生们就幸运的多，他们是从小摸着键盘长大，计算能力自然在我们之上，他们当然就是未来的希望。不过，等他们到了我们这个年纪，对着他们的学生，是不是也有我现在这样的感慨？看着计算机发展的脚步，深切体验到它的发展在飞，颇有点天上一日，地上一年的感受。博物馆里还展出了大型计算的结果，虽然没有金融，但在前面提到过的科技领域的确是硕果丰满，令人印象深刻。 我们还参观了魔方主机，她是“犹抱琵琶半遮面”。我们只能隔着玻璃门远远地望望，看着她在那里乱闪。玻璃门里面还有一层操控室，那里有几个穿白大褂的工作人员在忙碌着。这个宝贝是24小时不歇，据说负荷还不轻，当然用起电来也毫不客气，胃口很大。 一天很快过去了，有点满足，但更多的是紧迫感。
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IDL集群计算简介
热度 1 dongyanqing 2010-12-20 17:54
附件内容： pdf IDL集群计算简介
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推荐国内高性能计算服务器做的较成功的几家公司
zhangcdc 2010-4-19 17:31
各位与会代表，大家好！ 近年来，随着高新能计算机技术的发展与推广，特别是并行计算方法的广泛采用，许多复杂体系动力学理论计算和实验问题都可以利用计算机进行仿真模拟加以解决。高性能并行运算方法的不断推广，不仅大大缩短了机时，提高了计算效率，而且既可以用来处理传统解析的方法无法求解的理论问题，特别是可以模拟实验条件下难以完成的复杂体系的在体实验，并对这些复杂体系的某些功能进行预测和验证， 并可以从各种杂乱的数据中提取有用的信息。 鉴于此，本次会务组有幸邀请了国内在高性能服务器方面做得比较成功的几家公司参加本次会议，与大家近距离的接触，探讨复杂体系理论计算方面的有关问题。大家如果有什么疑难问题，包括计算服务器的搭建、软硬件的调试、运行等等方面，都可以现场向这几家公司的工程技术人员进行咨询，他们将为您提供免费的必要的服务。这将能带给您本次会议的意外收获与惊喜，希望您能不要错过这次良机，积极与他们沟通，探讨，或许在与这些工程技术人员的探讨交流的过程中，找到了此前一直困扰您的计算方法问题的解决方案，果真如此，那将使您的科研工作百尺竿头更进一步。 您在参加会议之前，可以到相应公司网站去逛逛，会议期间就可有针对性的了解相关内容。呵呵！ 相关 公司链接如下： 上海艮泰信息技术有限公司 北京宏剑公司 芜湖惠通公司
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未来十年内的计算机是个啥样子？说说我的希望
yangxintie 2009-8-23 19:16
将来的计算机是啥样子？ 不要说得太远，就说未来十年内我所希望的样子吧， 我心目中概括起来就是四个字：快、小、智、能。有些现在已经实现，有些正在实现 一 先说快，运算速度将由于提前进位的串行运算新算法而千百倍的提高 　　根据美国专家表示,新一代的超级电脑很可能在明年问世,其每秒浮点运算次数可高达1000兆次,千兆级电脑的运算能力相当于逾一万台桌上型电脑的总和,在普通个人电脑上得穷毕生时间才能完成的运算,在现今的超级电脑上大概得花5小时完成,若使用千兆级电脑则仅需2小时.但是所有现代计算机都是靠增加并行运算器的数量增加速度的，但是遇到很多问题并不能像切成豆腐块一样同时来烹炒，就需要很长的时间来进行串行运算。串行运算最麻烦的是进位，简单的诺依曼计算机靠移位全加来求和做乘法，需要的时间最长。进位和位数N的关系成ln（N）倍增长，70年代中国一个叫史丰收的孩子解决了此问题，就是把进位提前用判断的办法得出来，然后用十字交乘法把高位的乘法结果先输出出来。以乘法为基础，除法，开方，根式，以及对数，三角函数的结果都可以连续从高位到低位输出，这样就可以把计算机的计算器设计成串行的，同时有许多段落在计算机运算的加工链上进行处理，计算机实际和流水线一样了，先算数字的头部，后处理身子部分，最后处理尾巴。一节一节算出来。过去计算机教材一言九鼎，说串行计算方式落后缓慢，是没有考虑到新算法情况下的糊涂话，面对新算法，就对应有新的计算器设计，我们已经在一些计算器设计里面看到了通过判断提前进位的影子，但是计算器的设计理论不彻底颠覆，新理论下既有串行又有并行的新式计算器还将是遥遥无期，我们希望这个过程快一些，这就需要中国科学家加倍的努力。 我们并不指望每一家都能有一台像深蓝一样的计算机，但是比现有计算机数值计算速度及处理图像速度提高100倍并不是难事情了，这就是NVIDIA公司办得好事情，现在计算机计算器的瓶颈使得很多计算者眼光落在了显卡上面，因为显卡上面有几百个流处理器GPU可以代替计算器来CPU来使用，所以NVIDIA公司就给他配上了一个叫做裤褡（cuda）的软件，使得数值计算已经成百倍提高，尽管现在在一个城市里面还仅仅很少几个人能用这种技术来加速数值计算，但是手中银子不多又想多出成果的研究人员还是对他十分关心，可以说将来计算机一定会有新的在新串行算法基础上的计算器问世，比裤褡程序为基础的纯并行运算又会有百倍提高，深蓝一样的超级能力计算机走进普通研究所和实验室不是幻想。 二 再 说小，这首先归功于材料的改进而形成的高集成度。　 　 　　纳米材料的使用使得科学家可以制造出世界上最小的计算机逻辑电路，也就是一个由单分子碳组成的双晶体管元件。这一成果将使未来的电脑芯片变得更小、传输速度更快、耗电量更少。 　　构计算机逻辑电路的双晶体管是碳纳米管，他比头发还细10万倍，根据摩尔定律，每18个月，集成电路中可容纳的晶体管数目会呈几何级增长，从而使计算机芯片的性能翻倍提高。在未来的10－15年间，由于硅的物理特性，目前普遍使用的硅晶体管制造技术将发展到极限，难以继续，到那时碳纳米管的时代将到来，它将使处理器的体积更小、能集成更多的晶体管，进一步提高计算机的性能。现有计算机将会追求更微型的晶体管，开发出功能强大的微晶片。这项突破可使未来的超级电脑只有指甲般大小。米粒大或者指甲盖大的计算机如同耳环和戒指一样戴在手上并不是不可能的。 然而，计算机并不仅仅是CPU和存储介质。但是鼠标和键盘由于人体工学的原因必须有一定的大小，现阶段至少需要一个触摸屏来代替，都是外围微设备的烦心事。所以就是手机大小的掌上宝，也不能做的太小，至少得留出手指头或者触笔分辨的大小来。 其次，我们可以注意到现在已经孕育着一场变革，新的计算机可以既没有屏幕，也没有触摸原件，信号输入可以借助光学图像进行。说到这里就要谈到计算机图像技术的开发，他已经使得战斗机上面有了电脑眼睛作为信息源的目标方位距离判断系统，其实这种技术转变一下，由两个摄像头和一台数字计算机组成的视频识别输入系统，利用分别放置在水平和垂直位置的两个摄像头来采集人手移动的图像序列，通过数字计算机的图像处理系统识别，最终得出人手所键入的信息。由此可以实现无键盘、无鼠标的输入操作，拥有较高的输入识别率，并且由于只需要两个普通摄像头，设备简单，成本低廉，便于维护更新。（详见专利CN1664755）所以利用摄像头（电脑眼）一秒钟25帧的判断速度，计算机也很容易判断手指敲在什么地方，手指头是什么姿势，或者给你更进一步判断你的口型表示说了些什么，你的眼睛表示了些什么，这些都可以作为信号进行输入以后，所以键盘和鼠标根本都是不需要的了，或者可以变成虚拟的，你随便在桌子上敲或者摸，只要通过约定的信号通知计算机这是敲键盘还是拖鼠标，计算机都会经过分析把你的要求办到。再加上输出部分不一定用屏幕，可以使用投影或者人机结合的神经输入系统，最差的也可以通过特殊眼镜输出高分辨率立体图像，所以计算机确实可以变成非常小。 三 未来的计算机最吸引人的一点应当是人工智能。 　　第五代计算机并不是一个新名词，泛指具有人工智能的新一代计算机，它具有推理、联想、判断、决策、学习等功能。计算机的发展将在什么时候进入第五代?是一个很难回答的问题，程序和系统都进化的很快，但是难就难在推理和思考这些人类基本的功能进展并不十分满意，到现在一些带有初级智能的软件，解一个几百个未知数交联的非线性都很困难。甚至一个常微分方程的特征值问题，也是并不那么容易解决的，何况现在的实际科学技术问题，动不动就要上偏微分方程组，人类的知识发展并不像原来所想像的那么快。尽管如此，我还是相信未来的计算机可以帮助人类分析问题，总结规律，学习规律和发展规律。 过去听说微软的盖茨有个愿望，把所有的人类知识课程都使用计算机软件进行归纳和演示，让人类学习再不困难，可是久等不至，也许知识爆炸的今天，编讲义比不上知识更新的速度。但是我还是希望有些人来铺垫这方面的工作，让知识获取不再困难。 假如我是高中学生，我希望计算机能够让我不那么累，计算机现在虽然能把高等数学里面吉米多维其习题集一提不落的做下来，但是他甚至不能为我讲一讲他高中题是怎么做的，尤其是现在注重启发式和分析问题解决问题能力，计算机就不能代替我或者帮助我进行此类锻炼，把我从题海战术的苦海中解救出来？或者更理想一些，如果计算机能够把这些习题变成类似魔兽或者仙剑传奇一类的游戏，让我寓教于乐该多好！ 四，再说能，计算机应当成为一个家庭的信息中心，娱乐中心，健康中心，以及饮食烹调卫生等家务管理中心以及安全的防护中心。 这点可能大家比我知道的还多： 计算机的发展应当是和电视，高清的界限越来越模糊； 计算机和手机电话的界限也越来越模糊； 人人手里的手机大小的东西，应当既是通讯设备，也是照相，看电视，联网，定位，翻译，以及计算机终端。其实现在已经有了，但是后面需要更便捷，更便宜。 现在计算机上面连带的那么多讨厌的连接线也由于无线连接，蓝牙技术而变得非常简介，但是发挥的作用越来愈大，无线连接使得计算机和微波炉，电饭煲，电冰箱，洗衣机，空调，电暖，光线以及噪声消除，甚至安全防护的红外监控，摄像头监控都联系成了一个整体。 举个例子说: 如果你家有老人或者病人，在睡眠中计算机就可以通过无线网络把你的脉像，心电，脑电传输到监控中心，早上一起床，你家老人会得到寿星网络主持人的亲切问候和关心的健康建议。 如果您是年轻人，计算机帮助你干脆在家里上班，并且替你打理好公司的业务，把你的工作和其他部门有效连接，计算机在帮助你研讨艰深的问题的同时，又会在一定的时间内阻断你的工作，半逼迫的建议你打一场虚拟的乒乓球或者篮球，其实你根本用不着走出房门，液晶屏上面足够逼真的出现了你参加的篮球队或者羽毛球场地，你只要想象着挥拍子或者投篮并且出一身臭汗就行了。打乒乓球的东东我已经试过了，尽管还不够完美，还要通过一条传感器线联到主机上，但是我相信不远的将来几年，两个电脑眼就会代替这条讨厌的传感器引线，而我手里不仅可以拿乒乓球，也可以拿琵琶或者冬不拉了。 总而言之，这就是下面几十年内我所希望的计算机，他将走进千万家，给我们带来生活上的便利的同时，也会促进科学技术更快发展。
个人分类: 交叉科学|2537 次阅读|7 个评论
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