世界首台探针计算机在京诞生:没有CPU,专“治”疑难问题!

2025-05-07 08:38来源: 北京新闻

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  近日,一台历时二十三年攻关的原创性成果,能够求解大规模复杂难解问题的专用计算机——探针计算机在京研制成功并通过专家组鉴定。

  鉴定会在北京工商大学举行,汇聚了来自计算机、网络安全、电子器件等领域的两院院士、权威专家,通过评估,专家组一致认定该成果研制难度大、原创性强,关键技术达到国际领先水平。

世界首台探针计算机在京诞生:没有CPU,专“治”疑难问题!

  现在的电子计算机速度非常快,哪怕是你在桌上用的电脑或者随身带的手机,也快到不可思议——如果你真这么认为,现实往往会让你失望!

  举个例子:在北京工作的销售员小明需要从北京出发,前往指定的50个城市推销产品。为了帮公司节省成本,他必须规划出一条经过所有城市的最短路线。小明信心满满地写了一个电脑程序,打算通过穷举所有可能的路线来找到最短路径。然而,一周过去了,程序依然在运行,没有任何进展。面对这种情况,小明只好放弃依赖计算机,转而拿起纸笔,开始手动计算。作为第一站的城市有50种选择,然后从剩下的49个城市中选一个作为第二站,再从剩下的47个城市中选一个,以此类推。可能的路径共有15207046600856689021806304083032384422188820784480256000000000000种,足足65位数。

  销售员小明遇到的难题是被公认为世界七大数学难题之一的NP完全问题。每增加一个城市,可能的路线数量就会爆炸式增长。NP完全问题无处不在,它就像“计算界的黑洞”——问题规模稍微扩大,计算量就能把电脑压垮!

世界首台探针计算机在京诞生:没有CPU,专“治”疑难问题!

  探针计算机就是一种专门用来解决大规模复杂问题(NP完全问题)的新型计算机。它的底层运算逻辑与传统计算机不同,首创了探针计算模型,突破了传统图灵机串行计算限制,实现高并行计算。在实际应用上,探针计算机可以在短时间内求解诸如资源调配、电路布线、列车调度等众多大规模复杂难解问题。

  探针计算机研制团队负责人许进教授表示,“目前当某一个列车出现故障后,都是依靠调度员的经验进行调度,因为在短时间电子计算机不能得出最优解,一般至少需30分钟以上。但如果使用探针计算机,就可以在一到两分钟找到最优解。”

  这台探针计算机的主要运算系统没有CPU,而是配备了60个探针计算卡,现在它可搜索的空间已经达到了3的2048次方。记者在现场看到,在搜索空间达到3的2000次方的时候,这台探针计算机的运算速度只用了10.8秒。许进教授表示,如果屋子足够大,他们还可以配备更多的计算卡,可使探针计算机的运算能力更强。

世界首台探针计算机在京诞生:没有CPU,专“治”疑难问题!

  探针计算机从理论到现实,历时23年,该成果联合了北京大学、北京工商大学、中南大学、广州大学多方力量。如今,团队正在研发探针计算芯片,倘若芯片替换掉算卡,将大大缩小探针计算机的体积。

  转自:BRTV新闻(崔倩)

[责任编辑:产婉玲]
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