項目概況

隨著處理器從單核到多核、眾核的技術(shù)變遷，互聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)和各個領(lǐng)域?qū)Ω咝?、更?fù)雜計算需求的牽引，并行計算正成為可見未來的潮流和趨勢。

高效并行算法和并行軟件實現(xiàn)方法是實驗室的核心技術(shù)能力，并居于國內(nèi)領(lǐng)先水平。本項目將基于已有的高性能數(shù)學(xué)庫、PRIS求解器、并行數(shù)據(jù)壓縮查詢軟件Para Mid Query和可視化軟件包Explorer等4項成果，經(jīng)過充分調(diào)研，面向市場需求，集成研制高性能并行軟件包。該軟件產(chǎn)品將主要面向國內(nèi)高性能計算市場，同時兼顧海量數(shù)據(jù)處理和并行可視化等非數(shù)值計算市場。其主要特點或競爭力在于：

1、采用高效并行算法和高效并行軟件實現(xiàn)方法以獲得高性能；

2、面向多核/眾核處理器、GPGPU等新型處理部件；

3、具有自主知識產(chǎn)權(quán)，能根據(jù)用戶需求進行定制開發(fā)，同時充分滿足國防等特定領(lǐng)域需求。

技術(shù)創(chuàng)新點

本項目產(chǎn)品的主要競爭產(chǎn)品為國外商業(yè)軟件，如和高性能并行數(shù)學(xué)庫對應(yīng)的Intel MKL和AMD ACML數(shù)學(xué)庫，和PRIS高效求解器對應(yīng)的FLUENT、VIP軟件等。和此類軟件相比，本項目研制產(chǎn)品的主要優(yōu)勢在于：

高性價比。大多數(shù)國外并行計算軟件均采用按并行規(guī)模（CPU核數(shù)）的定價方式，價格極其昂貴。以FLUENT軟件為例，其單核串行版本市場價格約50萬元，大規(guī)模并行版本（如256核）價格近千萬元。

高性能。實驗室在高效并行算法與高效并行軟件實現(xiàn)方法領(lǐng)域均居于國內(nèi)領(lǐng)先水平，并行數(shù)學(xué)庫、PRIS求解器等軟件性能均相當(dāng)或優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，并已在業(yè)內(nèi)獲得認(rèn)可；

自主知識產(chǎn)權(quán)。商業(yè)軟件通常無法完全滿足用戶需求，但又無法根據(jù)需求進行定制開發(fā)。現(xiàn)實中有大量用戶存在此類需求。同時在國防等特定應(yīng)用領(lǐng)域，自主知識產(chǎn)權(quán)軟件將獲得更多支持。

產(chǎn)學(xué)研合作狀況

高性能數(shù)學(xué)庫已應(yīng)用于日本日立公司（橫向）、總參某研究所（橫向）、計算所龍芯（核高基）等多家單位，十余年累計經(jīng)費近兩千萬元。

PRIS求解器在大慶油田、勝利油田、中海油等多家公司得到應(yīng)用，累計課題經(jīng)費近500萬元。同時高效并行求解大型偏微分方程組的核心技術(shù)已在國家氣象局、北京應(yīng)用物理與計算數(shù)學(xué)研究所等多家單位應(yīng)用，并初步形成通用解法器。

Para Mid Query已應(yīng)用于國家審計總署和清華大學(xué)，可推廣至需對海量數(shù)據(jù)進行快速壓縮查詢的多個領(lǐng)域。

Explorer可視化系統(tǒng)應(yīng)用于中海油、中石油、中國科學(xué)院超算中心、上海交通大學(xué)化學(xué)系等多家單位。

項目主要應(yīng)用范圍

本項目主要面向高性能計算市場，同時兼顧海量數(shù)據(jù)處理市場。

1、高性能計算市場前景；

2、并行軟件和并行計算技術(shù)的市場需求。

2 Once DI數(shù)據(jù)集成中間件

項目概況

Once DI是中國科學(xué)院所屬單位開發(fā)的用于大型企業(yè)或組織進行數(shù)據(jù)集成的中間件，提供針對數(shù)據(jù)庫、XML文件、Excel文件、普通文件系統(tǒng)等各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源的提取、轉(zhuǎn)換、傳輸和存儲服務(wù)，通過數(shù)據(jù)源、渠道適配器，數(shù)據(jù)處理插件以及完備的API保證了靈活性和可擴張性，通過友好的用戶界面保證了應(yīng)用和部署的方便性，通過控制中心實現(xiàn)對全局部署的監(jiān)控、管理和調(diào)度。

技術(shù)創(chuàng)新點

數(shù)據(jù)集成中間件Once DI主要應(yīng)用于構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫，應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移，多個應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)合并，多個應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)同步，應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換等方面。例如在大型企業(yè)內(nèi)部各級數(shù)據(jù)逐級上報合并或者不同部門之間的數(shù)據(jù)交換和同步，電子政務(wù)系統(tǒng)中政府各個部門之間的數(shù)據(jù)交換，不同機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)同步和交換。

OnceDI的部署應(yīng)用有兩種模式，獨立服務(wù)器模式和基于控制中心的管理模式。獨立服務(wù)器模式主要應(yīng)用與參與數(shù)據(jù)共享和交換的節(jié)點分屬于不同的機構(gòu)組織，在參與數(shù)據(jù)共享和交換的節(jié)點安裝數(shù)據(jù)代理服務(wù)器，每個代理服務(wù)器都是獨立、自治的，不受其他節(jié)點管理，服務(wù)器和本地數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和存儲，通過可靠傳輸渠道實現(xiàn)各個服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換?；诳刂浦行牡墓芾砟Ｊ街饕獞?yīng)用與一個大型企業(yè)或者機構(gòu)組織內(nèi)部，可以實現(xiàn)全局統(tǒng)一的管理、監(jiān)控和調(diào)度。這種模式下控制中心管理所有分布部署的數(shù)據(jù)代理服務(wù)器，提供全局?jǐn)?shù)據(jù)視圖，定制各個數(shù)據(jù)代理服務(wù)器之間數(shù)據(jù)傳輸，流程等，并提供監(jiān)控調(diào)度的功能。

項目主要應(yīng)用范圍

數(shù)據(jù)集成，主要是指基于企業(yè)分散的信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行再集中、再統(tǒng)一管理的過程，是一個漸進的過程，只要有新的、不同的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，就不斷有數(shù)據(jù)集成的步驟需要執(zhí)行。企業(yè)經(jīng)過多年的信息化發(fā)展，凌亂、重復(fù)、歧義的數(shù)據(jù)接踵而至，數(shù)據(jù)集成需求日漸迫切。

從系統(tǒng)部署、業(yè)務(wù)范圍、實施成熟性，數(shù)據(jù)集成主要分三種架構(gòu)。一種是單個系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成架構(gòu)、一種是企業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)集成架構(gòu)、一種是機構(gòu)之間數(shù)據(jù)集成架構(gòu)。

單個系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成架構(gòu)，是國內(nèi)目前主要采用的架構(gòu)，主要是以數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)為代表提供服務(wù)而興建的數(shù)據(jù)集成平臺，面向企業(yè)內(nèi)部如ERP、財務(wù)、OA等多個業(yè)務(wù)操作系統(tǒng)，集成企業(yè)所有基礎(chǔ)明細(xì)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，按星型結(jié)構(gòu)存儲，面向市場經(jīng)營分析、客戶行為分析等多個特有主題進行商務(wù)智能體現(xiàn)。這種單個系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成應(yīng)用架構(gòu)的主要特點是多對一的架構(gòu)、復(fù)雜的轉(zhuǎn)換條件、TB級的數(shù)據(jù)量處理與加載，數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)特殊，星型結(jié)構(gòu)、多維立方體并存，數(shù)據(jù)加載層級清晰。

對于企業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)集成架構(gòu)，組織結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的大型企業(yè)、政府機構(gòu)比較偏愛，因為此類單位具有業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)相對獨立、數(shù)據(jù)權(quán)力尤為敏感、數(shù)據(jù)接口復(fù)雜等特征，更需要多個部門一起協(xié)商來建立一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心平臺，來解決部門之間頻繁的數(shù)據(jù)交換的需求。同時業(yè)務(wù)獨立、層級管理的組織結(jié)構(gòu)決定了內(nèi)部數(shù)據(jù)交互的復(fù)雜性。概括來說此類應(yīng)用屬于多對多的架構(gòu)、數(shù)據(jù)交換頻繁、要有獨立的數(shù)據(jù)交換存儲池、數(shù)據(jù)接口，另外數(shù)據(jù)類型繁多。

機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)集成架構(gòu)多應(yīng)用于跨企業(yè)、跨機構(gòu)、多個單位圍繞某項或幾項業(yè)務(wù)進行的業(yè)務(wù)活動，或由一個第三方機構(gòu)來進行協(xié)調(diào)這些企業(yè)、機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)交換、制定統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，從而形成一個多機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)集成平臺。

3 Agi Visual實時數(shù)據(jù)庫和智能分析工具集

項目概況

Agi Visual的定位是從生產(chǎn)控制現(xiàn)場海量數(shù)據(jù)中實時獲取有價值的信息，并將獲得的信息通過以人為中心的協(xié)同決策，應(yīng)用于指導(dǎo)生產(chǎn)、優(yōu)化工藝過程及操作參數(shù)，對促進流程企業(yè)的安全運行、節(jié)能降耗和增產(chǎn)挖潛都具有重要意義。Agi Visual提供直觀的圖形化的數(shù)據(jù)和信息和交互式的數(shù)據(jù)挖掘，以業(yè)務(wù)人員非常熟悉的業(yè)務(wù)指標(biāo)形式，通過表格和多種分析圖形等展現(xiàn)方式，瞬間直觀的反映給相關(guān)人員，從多種觀察角度圍繞業(yè)務(wù)指標(biāo)，對數(shù)據(jù)進行深入、實時、動態(tài)的剖析，用來幫助數(shù)據(jù)分析人員、管理人員和決策人員洞察數(shù)據(jù)變化、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，為科學(xué)決策提供輔助支持。

技術(shù)創(chuàng)新點

Agi Visual是由底層平臺、信息處理以及界面配置組成。

底層平臺提供與第三方數(shù)據(jù)源的集成，提供實時數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫等的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。

信息處理通過統(tǒng)計分析服務(wù)、指標(biāo)計算引擎、時間管理引擎以及事件通知服務(wù)，是一個業(yè)務(wù)指標(biāo)與數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)進行映射關(guān)聯(lián)的橋梁，是用戶以業(yè)務(wù)指標(biāo)方式直接訪問底層數(shù)據(jù)的中間環(huán)節(jié)。

最終用戶開發(fā)提供錄入組態(tài)工具集，使得用戶利用組態(tài)工具，構(gòu)建信息模型，建立數(shù)據(jù)實體，完成數(shù)據(jù)庫視圖組態(tài)，以報表、圖形等方式展現(xiàn)給用戶。

Agi Visual關(guān)鍵技術(shù)水平達到與國外產(chǎn)品同類水平

產(chǎn)學(xué)研合作狀況目前，Agi Alarm已經(jīng)成功應(yīng)用于多個企業(yè)，涵蓋石化、冶金、電力、智能建筑、啤酒等行業(yè)在多個工程項目中得到了應(yīng)用，并形成了多個面向行業(yè)的解決方案應(yīng)用于國家核心工程項目，如國家電網(wǎng)，衛(wèi)星載荷監(jiān)測、CRH3型高速列車故障專家診斷應(yīng)用等。

項目主要應(yīng)用范圍

從行業(yè)分布上，分布式實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的重頭主要是石化、電力和鋼鐵三大行業(yè)。特別是在當(dāng)前國家經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的背景下，許多國家政策和行業(yè)規(guī)劃都利好于市場的擴展，如國家“十大行業(yè)振興規(guī)劃”中的石化、鋼鐵、有色等行業(yè)振興規(guī)劃；國家電網(wǎng)投資萬億構(gòu)建“智能電網(wǎng)”的建設(shè)等等。另外交通、航空、水利、環(huán)保及證券金融等新興市場的發(fā)展也在推動我國實時數(shù)據(jù)庫行業(yè)的進一步發(fā)展。特別是，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，“感知中國”、“智慧地球”等一系列概念和應(yīng)用的深化，為分布式實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。

投資規(guī)模：1000萬元

技術(shù)指標(biāo)

支持遵循SQL92標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括Oracle、SQL Server、DB2以及KingbaseES、DM等國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的集成；支持主流的數(shù)據(jù)采集與傳輸協(xié)議。

遵循國家或行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括RFID、GPRS、藍牙、傳感器網(wǎng)絡(luò)、OPC、DDS等開放技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

經(jīng)濟指標(biāo)

實現(xiàn)分布式實時數(shù)據(jù)庫和智能分析工具集的產(chǎn) 品化，達到可批量化生產(chǎn)。

項目執(zhí)行期內(nèi)在石化、物流等重點行業(yè)中至少實現(xiàn)2個行業(yè)的規(guī)模化應(yīng)用，并實現(xiàn)至少在10家企業(yè)的實際應(yīng)用。

項目執(zhí)行期實現(xiàn)相關(guān)銷售收入不少于3000萬元。

在國內(nèi)同類產(chǎn)品中達到較高的市場占有率。

4 汽車工業(yè)設(shè)計（CAE）云服務(wù)平臺

項目概況

汽車工業(yè)設(shè)計（CAE）云服務(wù)平臺是由中國科學(xué)院超級計算中心結(jié)合自身資源優(yōu)勢，自主研發(fā)的基于超級計算機和機群并行計算的CAE計算服務(wù)平臺，適應(yīng)大規(guī)模并行計算的新型高精度和高效率計算應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜工程／產(chǎn)品的實時和真三維仿真。

市場化前景

我國的汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，對仿真的計算需求越來越大。仿真技術(shù)極大降低了新車開發(fā)期的時間和費用汽車設(shè)計企業(yè)遇到的困境：高昂的工業(yè)計算方面的商業(yè)軟件費用；高性能計算平臺搭建的周期過長；后期維護所需高昂的財力和人力投入；自身計算資源無法有效利用，造成不足或閑置。

汽車工業(yè)設(shè)計（CAE）云服務(wù)平臺將為國內(nèi)廣大汽車設(shè)計行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)平臺，拉動國內(nèi)汽車設(shè)計行業(yè)的快速發(fā)展。預(yù)計帶動行業(yè)產(chǎn)值35億元。

預(yù)期效果

投資規(guī)模200萬元。在超級云計算服務(wù)平臺的基礎(chǔ)上，結(jié)合汽車工業(yè)計算的特點，搭建汽車工業(yè)云計算平臺，為企業(yè)的工程師和科研人員服務(wù)。主要技術(shù)特點：1）以SaaS服務(wù)模式，提升仿真軟件在云中心的易用性。2）提升虛擬機性能，實現(xiàn)動態(tài)資源調(diào)度。3）提升海量訪問的處理能力，實現(xiàn)海量作業(yè)、海量數(shù)據(jù)的合理分配調(diào)度。4）倡導(dǎo)綠色計算方法，得到更高能耗比。5）整合云端和云中心提供的處理能力，由云端來提供部分可視化處理。項目概況：

汽車工業(yè)設(shè)計（CAE）云服務(wù)平臺是由中國科學(xué)院超級計算中心結(jié)合自身資源優(yōu)勢，自主研發(fā)的基于超級計算機和機群并行計算的CAE計算服務(wù)平臺，適應(yīng)大規(guī)模并行計算的新型高精度和高效率計算應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜工程／產(chǎn)品的實時和真三維仿真。

5 基于語義理解的古代建筑動畫輔助生成系統(tǒng)

項目概況

在國家科技支撐項目“古代建筑虛擬修復(fù)及WEB表現(xiàn)技術(shù)研究”（2006-2008）的支持下，自主研究和開發(fā)了古建動畫全過程計算機輔助自動生成技術(shù)，完成了“基于語義理解的古代建筑動畫輔助生成系統(tǒng)”，于2010年1月通過驗收。該技術(shù)以動畫形式再現(xiàn)古建筑搭建的全過程，即從用戶對古建結(jié)構(gòu)的描述開始，系統(tǒng)自動一步一步地最終生成一個動畫片，反映用戶所期望的古建筑從無到有的搭建過程。系統(tǒng)不僅能生成制式建筑，還可以基于實測數(shù)據(jù)自動生成真實古建的三維模型。系統(tǒng)動態(tài)計算所需木制部件的類型和數(shù)目，對每個部件的安裝順序進行推理，自動計算其尺寸、位置和方向，動態(tài)生成各種榫卯三維模型，最終動畫可以以VRML三維虛擬現(xiàn)實和三維動畫視頻兩種方式展示。在實現(xiàn)技術(shù)上，首次將國際語義網(wǎng)絡(luò)（Semantic Web）技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)用于構(gòu)造古建知識庫，其中木架結(jié)構(gòu)組成知識用本體語言O(shè)WL DL表達，而三維計算則用規(guī)則語言SWRL實現(xiàn)，并用語義網(wǎng)絡(luò)推理機進行自動推理。

項目應(yīng)用

本項目可以應(yīng)用到博物館、科研機構(gòu)或高校應(yīng)用于展覽、科研、科普和教學(xué)。

項目意義

實現(xiàn)的系統(tǒng)受到了國家文物局、故宮博物院、清華大學(xué)建筑學(xué)院、湖南省博物館等單位古建專家的高度好評，認(rèn)為這項技術(shù)是原創(chuàng)的，對于古建科普知識普及、古建基礎(chǔ)知識教學(xué)、人工智能理論和技術(shù)教學(xué)、和仿古建筑輔助設(shè)計都有非常重要的實用價值。

6 數(shù)字內(nèi)容智能云處理和云搜索技術(shù)

項目概況

在網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢下，數(shù)字內(nèi)容作為信息的重要載體，呈現(xiàn)出海量化、網(wǎng)絡(luò)化、多終端傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢。人類的信息獲取模式從單一的“被動觀看”向與“主動查看”協(xié)同的模式過度，獲取信息成為人們每天工作和生活得重要組成部分。傳統(tǒng)的基于人工標(biāo)注的數(shù)字內(nèi)容處理和檢索方式無法滿足海量信息發(fā)展的需要，如何實現(xiàn)對海量數(shù)字內(nèi)容的信息發(fā)現(xiàn)與瀏覽成為迫切的需求，尤其是智能化編目和融合文本、語音、圖像的智能檢索技術(shù)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要突破點。

技術(shù)創(chuàng)新性

“數(shù)字內(nèi)容智能云處理和云搜索”技術(shù)基于自動化所模式識別方向研究積累，結(jié)合云計算技術(shù)和媒體業(yè)發(fā)展需求研發(fā)的面向海量數(shù)字內(nèi)容的綜合解決方案，包括“數(shù)字內(nèi)容智能化編目”系統(tǒng)和“數(shù)字內(nèi)容智能化搜索”兩大系統(tǒng)。目前，國內(nèi)外能夠全面提供該類服務(wù)的企業(yè)尚未形成規(guī)模，谷歌和百度等主要提供基于文本的檢索、VideoSurf提供的是基于圖像幀的視頻檢索。

“數(shù)字內(nèi)容智能云處理和云搜索”技術(shù)綜合利用研究所語音識別、圖像識別和字符識別三大核心技術(shù)，提供對以視音頻為主要載體的數(shù)字內(nèi)容的加工處理和檢索服務(wù)。實現(xiàn)對海量數(shù)字內(nèi)容高效率的節(jié)目打點、廣告抽取、節(jié)目分類和編目，并提供基于內(nèi)容的智能搜索。項目集成了自動化所數(shù)字內(nèi)容技術(shù)與系統(tǒng)研究中心和模式識別國家重點實驗室的語音識別、圖像識別和字符識別等三大核心技術(shù)，歷時近3年研發(fā)而成，并已在應(yīng)用單位進行了1年多的大規(guī)模測試和實際應(yīng)用。

項目應(yīng)用

可為文化、廣電、安全、電信等行業(yè)提供高效率、低成本的數(shù)字內(nèi)容智能化信息處理解決方案。