林浩提出的“三维微观立交桥”构想,如同打开泄洪闸的指令,让整个联合攻关团队压抑已久的热情,瞬间找到了宣泄的出口。
理论走不通,就用工程来绕开。这种简单而粗暴的解决方式,充满了属于工程师的独特浪漫。
然而,当兴奋的潮水退去,一个新的、同样巨大的挑战,摆在了软件与算法组的面前。
“新地平线”总部,软件与算法组的办公区内,气氛凝重。徐涛和来自超算中心的软件总架构师吴越,以及他们手下最顶尖的十几名程序员,正围着一块巨大的电子白板,进行着一场激烈程度不亚于“铸心计划”任何一场硬仗的头脑风暴。
白板上,写满了各种复杂的算法模型和数据结构——“八叉树空间分割”、“A*寻路算法”、“实时碰撞检测”、“多线程并行计算”……
吴越老师是一位在超算领域工作了近三十年的资深专家,他指着白板上如同蛛网般复杂的逻辑图,眉头紧锁:“林总指挥的构想是天才的,但在软件层面,要实现它,难度超乎想象。”
他对徐涛说道:“我们常规的3d打印路径规划,处理的是宏观物体,精度在微米级就已经足够。但现在,我们要在一个只有几平方厘米的芯片上,规划数以亿计的、纳米级的打印路径,还要进行三维分层和垂直连接。更可怕的是,为了避免干涉和应力集中,每一条线路的路径,都不是独立的,它都受到周围成千上万条线路的影响。”
“这是一个典型的‘旅行商问题’(tSp)的超级升级版。”徐涛接口道,他的表情也前所未有的严肃,“我们需要开发的,是一套全新的、能够进行实时动态规划、并能自我修正的‘三维微纳打印生成算法’。这套算法,不仅要告诉‘创世’‘是什么’,还要告诉它‘怎么走’,‘先走哪’,‘后走哪’,‘拐弯的时候能量要多大’……”
“要编写这样一套算法,并对其进行完整的测试和优化,”徐涛看着屏幕上他刚刚完成的初步评估报告,得出了一个让所有人感到无力的结论,“保守估计,我们需要‘神威之心’以目前的全部算力,不间断地运行至少三个月。”
三个月。
这个时间,对瞬息万变的科技竞赛而言,实在太过漫长。
更致命的是,他们现在根本没有三个月的时间。整个“铸心计划”的硬件改造部分,就停滞在这里,等待着第一批三维布线的超导芯片下线。没有新的芯片,硬件升级就无法进行;硬件不升级,“神威之心”的算力就无法得到提升,开发算法的时间就无法被缩短。
“我们陷入了一个逻辑死循环。”
在第二天的项目碰头会上,徐涛向林浩、孟院士等人,汇报了这个令人沮丧的结论。
“我们需要用未来的、升级完成的超级计算机,来开发一项用以制造这台计算机核心部件的技术。”他摊了摊手,语气里充满了无奈,“这是一个典型的‘先有鸡还是先有蛋’的悖论。除非有神仙帮忙,否则这个结,解不开。”
会议室里,刚刚因为林浩的“三维”破局而活跃起来的气氛,再次陷入了沉寂。
孟院士和王总师也紧锁眉头。他们是硬件领域的专家,对于这种纯粹的、因算力不足而导致的软件开发困境,也一筹莫展。
就在问题再次陷入僵局时,一直通过视频连线,在一旁静静旁听的陈默,突然开口了。
“徐涛。”
“在,老师。”
“我问你一个问题。”陈默的声音很平静,“人类在没有计算机辅助设计(cAd)软件的时候,是怎么造出第一台计算机的?”
这个问题,让徐涛愣住了。
“是……是用手,用计算尺,用穿孔卡带,一点一点算出来,再画出图纸,手工搭建起来的。”他下意识地回答道。
“没错。”陈默点了点头,“那第一台简陋的计算机诞生后,人们是用它去玩游戏了,还是立刻用它,去设计一台更强大的计算机?”
“当然是去设计更强大的计算机。”徐涛立刻明白了陈默的意思,眼中闪过一丝光芒。
陈默看着会议室里陷入沉思的众人,一针见血地指出了问题的核心。
“你们所有人都陷入了一个‘全局最优解’的思维定式。你们总想着一步到位,直接开发出一套最完美的、最强大的‘2.0版本’算法,然后用它去制造最完美的芯片。”
“但科学和工程的进步,从来都不是一蹴而就的。”
“既然无法一步到位,那我们为什么不试试‘迭代优化’?”
陈默的话,如同暮鼓晨钟,重重地敲击在每一个人的心上。
是啊,他们拥有了“创世”这样强大的工具,拥有了“神威之心”这样的大脑,反而忘记了科学研究最朴素、最本质的方法——一步一个脚印,循环迭代,逐步逼近最终的答案。
徐涛的眼睛,瞬间亮了起来。他几乎是在陈默话音落下的瞬间,就构思出了一个全新的、可行的解决方案。
他快步走到白板前,拿起笔,飞快地画出了一张新的技术路线图。
“我明白了,老师!迭代优化!”他的声音因为兴奋而微微颤抖,“我们不需要一步就做出完美的‘2.0算法’!”
“我们可以先集中所有人力,用最快的速度,编写一个‘简化版’的、功能不全的‘1.0版本’算法!这个版本,可以不支持那么复杂的路径规划,可以不支持那么高的打印层数,甚至可以牺牲一部分精度。它的目标只有一个——能用!能让我们造出第一批‘能用’的芯片!”
他看着林浩和高翔,语速极快地说道:“利用这个‘残血版’的1.0算法,我们先用‘创世’,制造出一批性能可能只有最终目标20%的‘初代超导芯片’!”
“然后,”他的眼中闪烁着鬼才般的光芒,“我们不等‘铸心计划’的全面升级了!我们直接用这批新鲜出炉的‘初代芯片’,临时搭建一个独立的小型‘加速计算集群’!它的算力可能不强,但它专门用来做一件事——开发完美的‘2.0版本’算法!”
“最后,等‘2.0算法’开发完成,我们再用它,去制造最完美的芯片,去完成整个‘铸心计划’!”
徐涛的方案,让整个会议室里,所有人的眼睛都亮了起来。
这是一个天才般的构想!
用“大脑”指挥“双手”,先勉强造出一双“简陋的手”,再用这双“简陋的手”,去反过来升级“大脑”,最终打造出一双“完美的手”。
这个巧妙的“自举”和“迭代”方案,以一种近乎艺术的方式,完美地打破了那个看似无解的“鸡生蛋,蛋生鸡”的悖论!
“漂亮!”孟院士激动地一拍桌子,由衷地赞叹道,“这个思路,太漂亮了!”
“理论上完全可行!”高翔也迅速在脑中完成了评估,“用一个次优解,去逼近最优解,这在计算科学中是完全成立的!”
林浩看着因为兴奋而满脸通红的徐涛,也露出了会心的笑容。他知道,又一道雄关,被他们踏平了。
“好!”他当机立断,立刻下达了新的指令,“徐涛,吴越老师,软件组全体成员听令!你们的任务,是在两周之内,拿出‘1.0版本’的算法!需要任何资源,随时开口!”
“没问题!保证完成任务!”徐涛和吴越老师齐声应道,眼中充满了熊熊的斗志。
一场围绕着算法和算力的全新攻坚战,在这一刻,再次打响。
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