有段時間沒有關注超級電腦的發展, 驚覺排名大亂鬥! 有升有降!

AI超級電腦助抗疫，「台灣杉二號」名列全球21強！

美國「COVID-19高效能運算聯盟」（High Performance Computing Consortium）集結了IBM、太空總署（NASA）、麻省理工學院（MIT）……，以及Google及Amazon等其它科技公司的16台超級電腦運算資源。主要就是協助研究人員了解COVID-19、找到可能的治療方法。

在台灣，也有屬於自己的高運算抗疫利器，那就是「台灣杉二號」。這台專屬於台灣的首座AI超級電腦，就位於國家實驗研究院旗下的國家高速網路與計算中心（下稱國研院國網中心）之中。

國家實驗研究院「國家高速網路與計算中心」主任史曉斌介紹。「這是台灣首座AI超級電腦，它在2018年底，國際超級電腦大會所公布的全球500大高速計算主機（TOP500）中，排名20（目前排名21 @2020/07）；能源效率（Green500）排名第10。

台灣杉二號於2018年建造而成，是科技部為了加速推動AI發展，決定以四年50億元的經費，建構國家級「雲端服務及高速運算平台」。

所以，台灣杉一號、二號因而誕生；而台灣杉一號以高速運算（HPC）為主，台灣杉二號則側重AI運算。

史曉斌解釋，其實，超級電腦指的是能夠執行一般個人電腦無法處理的高速運算的電腦，規格與效能當然比個人電腦強大（Powerful）許多；且總計算核心數則以成千上萬計。

圖／台灣杉一號。國研院國網中心官網

標記腫瘤，兩天縮成一小時

以台灣杉二號的運算速度與精度實測為例，每秒可進行176萬張的AI影像訓練，這對醫學上有莫大的助益。像是原本需要七天的病原檢定，可以縮短為五小時、疾病檢測從一週變成12小時，或是標記腫瘤位置從48小時大幅減少成一小時。

「像這些在超級電腦上進行的運算工作，如果用旗艦型智慧手機（例如iPhone）來運行，可能五年都跑不完。」國網中心企劃推廣組專案行銷總監李君偉笑說。

強大的運算力，使得超級電腦在疫戰中，成為重要的武器。台灣杉二號，又扮演什麼效能？

運算力強、即時更新資料

首先，國網中心藉由超級電腦強大的運算力，提供大數據分析工具與不斷更新的資料集平台，目前該平台已收集超過5萬個資料集，包括政府治理、科研、語音、醫療與資訊安全等領域。

而且因應疫情，也已蒐集提供COVID-19特色相關資料集，內含全球釋放之肺炎影像、醫療論文、健保特約機構口罩剩餘數量明細、全球確診統計資料集等。

除相關的情蒐外，下一步，則是釋出運算結果，供各界免費使用。「科技在這場全球抗役中扮演重要角色，藉由運算能量的分享，凝聚眾人智慧，找出解方。」科技部長陳良基說。

所以，舉凡像病毒基因演化、蛋白質分析、數據探勘、影像辨識、口罩地圖、酒精地圖、物資資訊及線上教學等，經審查通過後即可免費使用超級電腦，進行運算。

如今，已有多個醫學、學校或科研單位和國網中心合作。像是陽明大學基因體中心與交通大學合作進行多重基因序列比對，以找尋精準的COVID-19檢測標記；成功大學則提供標註之肺炎X光影像、培育學生訓練AI模型等。

「台灣人工智慧實驗室（Taiwan AI Labs），就嘗試用超級電腦進行新冠肺炎患者X光片的研究。」台北榮總放射線部主任郭萬祐透露。

郭萬祐認為，要從單一的X光片來判讀患者是否感染新冠肺炎，難度偏高，因為較難由X光片得知是病毒性肺炎、還是細菌性肺炎。但如果能將不同症狀，像是頭痛、發燒或嗅／味覺異常等，藉由超級電腦運算，得知哪些病症在新冠肺炎患者身上出現的頻率最高，再輔以X光片，這對醫生而言，會比較好判斷。

「雖然說台灣案例不多，但如果可以建立出一個判斷的SOP，會更有幫助。」郭萬祐說。

史曉斌表示，超級電腦對於防疫而言有著極大的幫助。所以，當知道美國組成高運算聯盟後，國網中心即發布釋出運算資源的計畫。

圖／台灣首座AI超級電腦助攻智慧醫療。

關鍵推手，實現精準醫療

而未來，具有強大運算能力的超級電腦，除了在這場抗疫戰中扮演重要角色外，更將會是醫學發展的重要助力。

「像是台灣杉二號在醫療應用上，占了相當大的比例，大約是40至50％，而這還是在疫情發生之前。」史曉斌說。

譬如雲象科技與國網中心合作，藉由超級電腦實現精準醫療，縮短病理科醫師從顯微鏡觀察細胞型態來判斷疾病種類的時間。甚至是國外來的交換學生，也使用超級電腦進行醫學研究。

一名從瑞典來台，在台北榮總進行腦瘤研究的交換生Lucas Nyström表示，為了要讓腦瘤偵測、判斷更精準，他運用大量的病例資料進行AI訓練，但在一般桌上型電腦、筆記型電腦訓練AI模型需要耗費很長的時間（約一年）。但透過超級電腦，可以將時間縮短成幾個星期。

「當然，不只是醫學或是這次的防疫戰，未來我們希望超級電腦能對各種產業，甚至是各種社會層面都有所幫助，並成為台灣AI的先行者。」史曉斌表示。

而這，也是台灣的超級電腦要用台灣衫命名的原因。

因為台灣杉是台灣原生植物，具有水土保持的功能；而超級電腦不僅提供科技研究的基盤，也肩負促進台灣科研蓬勃發展的重任。