超級電腦超級快

曾萬 葉耀天 報導  / 台北市

  雖然個人電腦和迷你電腦的使用,已經相當普遍了,不過超級電腦無論是在國內或是國外,都還是相當新的產品,這種在一九六○年代問世,一九八○年代大放光芒的超級電腦,每秒鐘可以運算幾十億次,除了用在基礎科學的研究上外,先進國家還廣泛的應用在工商業產品的設計和製造上,不但速度快,而且節省成本。

  超級電腦SUPERCOMPUTER是本世紀重要的科技產物,它的特色是容量大、速度快,快到每秒鐘可以做二十億到四十億次的數學運算,超級電腦又可以精確地,模擬各種複雜的自然現象,因此超級電腦已經成為先進國家,科學研究人員必備的一項分析工具,超級電腦應用最廣泛的,是在氣象預測這個領域,螢幕上超級電腦,正根據龍捲風形成的資料,計算出龍捲風形成的條件和運動的軌跡,電腦繪圖更是唯妙唯肖。超級電腦也可以根據氣象資料,計算出世界各地不同時間的暴風雨雲層分布狀況,畫面上這些高低起伏的山嶽,看起來山勢越陡,濃度越高的,就表示暴風雲層越密、越厚。

  此外,超級電腦也被用來分析海水溫度、洋流分布,譬如舊金山灣的海水循環模擬就是一個例子,當年美國太空梭在發射後意外爆炸,使得美國的太空研究中斷了一段時間,美國科學家用超級電腦分析後發現,推進器的接環設計不好,是造成爆炸的原因,就因為這個分析結果,使得美國的太空研究,得以在最短的時間內迅速恢復,因此超級電腦可以說是居功厥偉。

  另外,超級電腦也可以計算出太空梭如何建立太空站,並且透過模擬方式,在電腦上進行太空中的力學實驗,當然,超級電腦在一般飛機飛航時的各種模擬實驗,老早就已經開始了,超級電腦還可以把空中照相的圖片,轉換畫成立體模型,像這個模擬飛行的畫面,就是超級電腦的傑作,這種技術的開發,也可以應用在地面的土地開發,或都市計畫上,目前世界主要汽車廠,也經常利用超級電腦來設計汽車,並且用它來進行汽車車體的碰撞實驗,由於這種模擬實驗不但省錢,又可以精確算出車子撞擊時,每一點的受力狀況,目前已經被世界各大汽車廠普遍採用。

  而在空氣污染日漸嚴重的今天,超級電腦也可以計算出,某一個地區空氣污染的程度,這個電腦模型中,箭頭表示風向,小球表示空氣中的污染物質,我們從模型的分析,可以看出洛杉磯各地的空氣污染狀況,以及它對當地臭氧層的影響,另外,這個動畫說明了蘇聯車諾比爾核能電廠,輻射外洩對於鄰近歐亞大陸的影響,看起來影響的確不小。

  至於超級電腦在基礎科學研究的應用,更是不勝枚舉,這是氫原子在鉑舍屬表面的擴散模擬,可以用在材料科學的研究領域,這是物理學上,非常重要的核原子融合過程的分析模擬,另外,畫面上這些模擬實驗,主要是用在物理學,和力學研究方面,超級電腦在五○年代開始萌芽,在八○年代大放光芒,它的發展,加速了基礎科學研究的腳步,也讓人類在應用科學方面了解更多。可惜的是,台灣的超級電腦起步晚了十年,並且局限在學術研究範圍,台大這部XMP超級電腦,每秒可以做,一億一千八百萬次的加減乘除運算,是國內唯一一部先進的超級電腦。而超級電腦最常被用到的領域,國防科技,國內還是遠遠落後。

  最近回國訪問的旅美華裔超級電腦大師,陳世卿博士表示,美國對於超級電腦這種高科技產品的,出口管制十分嚴格,對台灣也不例外。這位被喻為最領先的超級電腦巨星的傑出華人,目前自組公司,準備在兩年後推出比現在的超級電腦,還要快倍的SS-1型電腦。

  陳博士認為,在技術取得困難的狀況下,台灣目前使用超級電腦,不論在學術研究,或者氣象預測方面,仍然有待迎頭趕上,而電腦人材的培育,更是刻不容緩。

  今天,超級電腦在世界各個科技先進國家,應用的範圍已經從基礎的原子物理研究和氣象預測,慢慢擴展到石油、汽車、化工等工商業界,超級電腦的誕生,讓我們瞭解了更多未來的宇宙奧祕,也間接改善了人類的生活,因此未來超級電腦的發展,實在不能等閒視之。

新聞來源:華視新聞



新聞關鍵字

華視新聞 Facebook

加入Line好友