SETI@home-《三體前傳:球狀閃電》
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“我們遇到麻煩了。”她說,“以這個模型的計算量,在現有單臺微機上完成一次模擬大約需要五十萬小時。”
我大吃一驚,“這就是……五十多年?”
“是的。根據以往的經驗,每個模型都要經過多次調試才能運行,根據現在這個模型的復雜度,調試的次數可能更多,這樣,我們完成一次模擬可容忍的時間是十天以內。”
我在心里估算了一下,“這需要近兩千臺微電腦同時計算!”
于是我們開始尋求使用大型計算機,但這事情不容易。雷電所和新概念都沒有大型機,最大的機器就是alpha服務器。軍方的大型機使用繁忙且有嚴格限制,由于我們的研究在軍方沒有立項,經林云多次努力也未獲準使用。這樣我們只能把希望寄托在民用大型機上了,我和林云在這方面都沒有門路,只能讓高波想辦法。
高波此時處境不妙。他一上任,就把研究所從事業單位改制成了企業,徹底推向市場。同時還通過競爭上崗裁減了大批人員。由于此人干事沖動有余謹慎不足,加上不了解國情人情,把上上下下的關系搞得很緊張。
在經營上的失敗更慘:他上任后把研究所的主要力量用于研制新型避雷和消雷裝置,這些裝置與常規防雷裝置有很大的不同,它們包括半導體消雷器、優化避雷針、激光引雷裝置、火箭引雷裝置和水柱引雷裝置,這時正好趕上中國電機工程學會高電壓專委會過電壓與絕緣配合分專委會舉行的學術討論會,論題就是新型避雷和消雷裝置,會議最后發表的紀要認為,理論和實踐未能證明此類非常規產品具有比常規防直擊雷裝置更優越的性能,還有許多問題尚待研究和解決,因此此類非常規防直擊雷產品不宜在工程中采用。由于該組織的權威性和影響力,會議的觀點肯定要被正在制定的國家防雷工程規范所采納,這樣正在研制的東西就完全失去了市場,巨額的投入打了水漂。當我找高波談大型機的事時,他也正在找我,讓我把球狀閃電研究暫時放一放,集中精力研制一種供電力系統使用的新型雷電定位系統,同時完成首都大劇院的防雷工程設計,這樣大型機的事自然沒戲,連球狀閃電研究本身以后也只能業余搞了。
我和林云又進行了一些其他的努力,但沒想到在這個電腦已成了必需品的時代,大型計算機卻這么稀少。
“我們還算幸運,”林云說,“同當今世界上的超級運算項目相比,我們的計算量實在算不得什么。我剛看了一份美國能源部核試驗模擬的資料,他們現有的每秒十二萬億次的運算能力已遠遠無法滿足模擬一個核試驗的需要,他們目前正在組建一個集群系統,其中包含多達一萬兩千個alphapowe-red處理器,可達到每秒一百萬億次的運算速度。我們的計算量還是在常規范圍內,應該能找到解決辦法的。”
林云總是以一個軍人的方式行事,不管遇到多大的困難都堅定不移地向前走,同時通過對困難的輕描淡寫來盡量減輕我的壓力,這本應該是我為她做的事。
我說:“球狀閃電的數字模擬與核試驗模擬有類似之處,都是模擬一個能量演化過程,從某些方面來講,前者還要更復雜一些,所以我們遲早也會達到那個計算量的。不過就是現在,我也看不出咱們有什么解決辦法。”
以后的幾天,我集中精力去搞高波交下來的雷電定位系統,沒有和林云聯系。一天接到她的一個電話,她告訴我一個網址,讓我看看,口氣很興奮。
我打開了那個網頁,看到它背景是太空的黑色,題頭是在紫色的電波中飄浮的地球,網頁的名字叫“seti@home”,是“在你的家中搜尋地外文明”的英文縮寫。
其實我早就知道這個東西,這是一項旨在利用聯入因特網的成千上萬臺計算機的閑置能力搜尋地外文明的巨大試驗。seti@home程序是一類特殊的屏幕保護程序,通過分析世界上最大的射電望遠鏡arecibo獲得的數據幫助搜尋地外文明。但是當大量的數據涌到眼前,要從中搜索出所需的信息時,一臺超巨型計算機就成為必要的設備,不過這要花費一大筆錢方能辦到。手頭并不寬裕的科學家們想出了權宜之計:與其用一臺巨大的計算機,還不如由更多“小”電腦來分擔這項繁重的工作。每天,arecibo所接收到的數據都會被記錄在高密度數字磁帶上,傳回設在加州大學的研究基地,隨后這些數據將被分解成大小為0.25mb的“工作單元”,再由seti@home的主服務器分別發送到不同的個人電腦上。世界各地的網友們要做的僅僅是到該項目的站點下載并安裝一個特殊的屏幕保護軟件。這樣,當人們結束工作休息時,這一屏幕保護程序開始運行,這臺看似休息的電腦實際上已經加入到尋找外星人的行列中:接收、分析來自seti@home已被分解成“工作單元”的數據,分析工作結束后系統會自動聯機將分析結果傳回主服務器,然后再接收另一新的“工作單元”。
我從這個網站上下載了一個屏保軟件,并啟動了它。它的背景也是黑色的,下半部是射電望遠鏡接收到的信號在一個三維坐標系中的顯示,看上去像是在鳥瞰一座由無數摩天大樓組成的超級城市,很是壯觀。在左上角,顯示著一條快速變化的波形,這是信號中正在被分析的部分,還有已完成的百分比,我看它運算了五分鐘,只完成了0.01%。
“太妙了!”我拍案叫絕,使得辦公室中的其他人驚詫地看著我。那邊比我們經費充足的科學家們在遇到與我們一樣的難題時,能想出如此富有創造力的節儉辦法,我真為自己汗顏。我立刻去新概念,當我見到電腦前的林云時,果然不出所料,她正在做一個主頁。
接下來要干的事情就是把需要計算的數學模型分成兩千個并行計算單元,這是一件繁重的工作,我們干了有半個月。然后把這些單元與那個屏保程序連接,放到主頁上,網絡編程比seti@home要復雜,因為計算單元之間還要傳遞數據。最后我們把主頁上傳,滿懷希望地等待著結果。
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