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月之影面 第十四章 进化 哥德尔系统

时间:2017-10-08作者:哥德尔系统

    回到帝都,王一男的实验室。

    李文静的表姐,叫做章子枫的,之前一直在飓风公司做,从前台做到hr经理,再做到行政主管,听说表妹出来创业,非把飓风的工作辞了,说那边干的不开心,以后就跟表妹你混了。

    孙伟也把本来准备跟他一起去魔都的ic设计高手,冯祥给忽悠了过来。

    容与科技总算是初具规模了,让我们盘点一下容与科技的各路大神吧。

    ceo王一男,年轻的天才科学家,精通凝聚态物理和软件设计。

    cto李文静,天才数学家。

    cfo张琪,中年投资大叔,赌性十足又独具慧眼。

    理论部由李文静负责,手下是来自科学院计算所的赵克勤。

    软件部由王一男亲自负责,手下是李飞和赵天成。

    硬件部由孙伟负责,手下目前就一个冯祥。

    行政部和hr还有前台,由李文静的表姐章子枫负责。

    这就是容与科技最早的9名员工。

    王一男主持召开了容与科技第一次技术研讨会,针对目前阶段公司的核心任务,提升哥德尔系统的计算能力,开始了热烈的讨论。

    李文静首先提出了理论部的方案,这个方案涉及到哥德尔定理的某种变形,如果能在数学上突破某些理论限制的话,可以降低计算力的要求。

    “大概能降低多少”,王一男问。

    “保守估计20%吧”李文静回答。

    “那最乐观的估计呢”

    “应该能到50%”

    “那这个方向放弃吧,性价比太低,花那么大力量研究理论,最多,也就等价于提升一倍的计算能力。”王一男否决了李文静提出的改进方向。

    “理论组近期的工作任务,应该还是进一步完善现实系统形式化的理论工具,只有这样,才能更快的将现实系统映射到虚拟空间中,更快的提升哥德尔系统解决现实问题的能力”

    王一男说。

    “嗯,这是一个非常好的思路,之前我们花了三天时间来形式化孙伟的论文,这方面如果能有突破的话,三个小时就可以搞定了”,李文静同意王一男的说法。

    “我来介绍一下软件部的方案”,王一男说。

    “经过我和李飞,赵天成的讨论,也运用哥德尔系统对自身的运行环节进行了分析。我们发现目前在哥德尔系统运行过程中,主要的瓶颈还是在多维空间的搜索和匹配,这方面占了整个系统运行时间的90%以上,甚至对于一些复杂的系统,所占运行时间达到了惊人的99%。”

    “针对这种情况,我们对多维空间的搜索和匹配进行了仔细的分析,理论上,这是一个np完全问题,也就是很可能在多项式时间无法解决的问题,这种问题特别适用于大规模并行处理,传统的cpu体系,在这上面的效率是很差的。”

    “事实上,我们目前的哥德尔系统已经是第二代了,第一代主要运算是通过cpu进行的,效率很差,我们做过一次升级,使用gpu也就是显卡作为主要的计算单元,第二代系统比第一代系统计算能力提升了数十倍。”

    “但是要想进一步提升,gpu的并行单元,还是太少”

    “而且哥德尔系统有些特有的,复杂的算法,即使使用gpu来计算,也还是非常低效”,王一男说。

    “所以,我们把希望寄托在fpga,也就是专用的逻辑电路上,这方面的方案,孙伟来介绍吧“

    孙伟走到白板前,拿过水笔。

    “我们组根据理论组提出的理论,以及软件组提出的具体需求,认为在现有条件下,使用fpga实现多维空间的搜索和匹配专用电路,是最佳的解决方案”。

    “目前国际上的相关研究,主要是水木大学的彭博士,以及standford的 tyler教授处于领先地位,tyler教授是我的导师。但是他们的研究目前还只涉及到三维空间,更高维度的空间,目前还没有成熟的解决方案,难度也相当大。”

    “不过”,孙伟话锋一转,“即使是不成熟的解决方案,也比目前采用gpu的方案提升效率五倍以上。

    “当然,别忘了我们还有哥德尔系统本身这个大杀器,根据之前在h265算法上的表现,我预计通过哥德尔系统对fpga的设计方案进行持续改进之后,总体效率能提升二十倍。”

    “二十倍啊”,王一男的眼睛都发亮了。

    根据他和李文静对李诗尧手稿的研究结果,目前哥德尔系统的运算能力再提升两个数量级,就能将电子层面的晶格模型形式化,从而可以准确预测新的超导材料可能存在的区间。这样不但能够避开程潜的专利壁垒,还能从理论上,彻底解释液氮温区这一类超导体的行为。

    “那还等什么,我们开始干吧,孙伟,我也干过一段时间fpga,你们人手不足,直接把我当牲口使唤吧”

    “老板,我们要等钱,fpga可是相当烧钱的”

    “买买买,咱们是有钱人,需要什么就买!”

    随后的几个月,软妹币在王一男要哭出来的眼神中,义无反顾的随风而去。

    一台台设备被安装到实验室中。孙伟和冯祥,当然还有王一男首先根据 tyler 教授发表在ieee上的一篇文章为基础,李文静他们改进了一点tyler的算法之后,设计出了第一代fpga专用算法电路。

    利用他们购置的昂贵设备,烧制出芯片之后,在地下室新弄了一个专用的机柜,用来测试新的fpga芯片。

    说先将新的fpga芯片接入现有哥德尔系统,再利用哥德尔系统自身的分析和诊断能力,发现这些fpga电路的缺陷并且进行改进。

    改进完了之后,重新烧制fpga芯片,然后替换掉上一代的fpga芯片,重新接入哥德尔系统中。

    王一男把这种迭代,形象的比喻为,“一个抓住自己头发,把自己一点点提高的巨人”

    “嗯,我们从理论上证明了,抓住头发把自己提起来,是可能做到的”

    随着哥德尔系统计算能力的提升,寻找缺陷进行改进的时间也在慢慢缩短。

    每轮迭代所需要的时间,也从最早的一周,降低到最后的三个小时。

    终于,在三个多月艰苦的冲刺之后,哥德尔系统已经很难找到最终版本fpga电路的缺陷了。

    这天下午,整个团队的人聚集在一楼工位上,王一男将当初关于孙伟那篇h265的论文所做的形式化备份,输入哥德尔系统。进化后的哥德尔系统到底有多大的提升,运行数据将说明一切。当时上一代的哥德尔系统寻找那篇文章的缺陷,从晚上八点一直运行到凌晨四点,也就是花了8个小时。

    从终端上启动分析指令后,现场静的一点声音都没有。

    一分钟,两分钟,

    五分钟,十分钟过去了,房间里只有嗡嗡的电流声。

    二十分钟过去了,

    二十五分钟刚过,“哔哔哔哔”的蜂鸣声响了起来。

    “耶!”

    “我们成功了!”

    李文静一把抱住了王一男,“我们成功了,”孙伟看了看周围一水的大男人,好吧,哥就不抱了。

    “运行时间从八小时,也就是480分钟,缩短到26分钟,效率提升了接近二十倍,基本达到了设计目标”,王一男说。

    “我看看运行的结果“,王一男点开了输出的缺陷列表。

    “嗯,结果也没有问题,第一个缺陷还是去掉筛选环节,不过结果更精确了,提升效率是16.4%”

    “第二个缺陷还是竞争锁的问题,也没问题”

    “等等,这是什么?”王一男点在屏幕上的手指突然停住了。

    “除了编码单元(cus)、预测单元(pu)和变换单元(tus)以外,可以引入预处理单元,对图像在时间和空间域上的分布进行分类,从而自动确定预设的宏块大小,预计可以提升编码效率24%“,这个缺陷是什么鬼?

    h265的规范里面,根本没有什么预处理单元。

    “文静,这个是你们最新研究的成果吗”王一男问。

    “不是”李文静也是一头雾水。

    王一男看向孙伟,孙伟的头摇的像拨浪鼓一样,”我可没这么大的本事修改h265标准“

    “貌似有什么不得了的东西发生了。。。”

    ”孙伟,咱们按照这个方案加上一个预处理单元,文静,你们理论组分析一下理论上是否可行”。

    “go go go”王一男拍拍手,“都动起来”

    一个小时后,新的fpga芯片被烧制了出来,这次财大气粗的他们没用模拟器就直接烧制了芯片。视频流被输入了进去。

    结果没有出乎王一男的预料,在质量相同的情况下,运行的时间缩短了四分之一。

    这也是目前为止,世界上效率最好的一块h265专用芯片了。

    只有一个解释,哥德尔系统通过运算能力的数量级提升,从量变到质变,具有了某种更深层次的智能,甚至在某些情况下,可以超越初始设定的问题领域。

    “这件事,一定要严格保密”,王一男说。

    所有的人都明白这意味着什么,大家傻傻的点着头。

    “公司的安保系统,需要加强了,明天让张琪过来,咱们商量一下安保的方案”

    “今天孙伟,你和我就不回去了,我们在公司值班”

    第二天一早,张琪匆匆来到公司,王一男正在洗漱呢,还没来及把这个重大进展告诉张琪。

    “我们有大麻烦了”,张琪说。
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