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從圖?2?中幾大機構(政府機構、基礎研發與設計機構、部署機構)的相互關系及各自職能分工可以明顯地看出,整個計劃設計既高屋建瓴,又落地有形。NSCI?強調的是“整體政府”行為,要求各個政府機關統一配合,密切合作,并建立與工業和學術界的公/私合作伙伴關系。除政府機構外,參加項目的美國著名企業有?NVIDIA、IBM、Intel、AMD?和?WhamCloud?等。計劃要求參加的企業不能關門自己搞,而是要參加協同設計。即要求來自供應商的專家、硬件架構師、軟件堆棧開發者、領域科學家、計算機科學家、應用數學家和系統工作人員共同努力,做出關于硬件、軟件和算法的設計決定。
戰略提出后,美國能源部(DOE)、情報先進研究計劃署(IARPA)、國家標準技術研究所(NIST)、國家科學基金會(NSF)和國防部(DOD)都表示支持“非?CMOS?技術和非典型?CMOS?技術的開發”,支持“替代性計算范式或以此為基礎的技術”的發展。NSF、NIST?和?IARPA?等也都做出相應的行動布署。
為確保計劃目標的實現,NSCI?計劃還布署了該計劃與相關的其他腦計劃、納米類技術計劃的合作事項,同時還要求與其他政府機構,如?NSF、美國國防高級研究計劃局(DARPA)已經安排的有關量子計算、神經功能計算、超導計算等方面的項目進行對接,展開合作。
在此指導思想的統領下,相關研究項目先后展開,如:2016?年?10月,NSF?啟動了“高能效計算:從器件到架構”(E2CDA)項目。2017?年開始的“網絡與信息技術研發”(NITRD)項目共有?10?個子項目,其中符合NSCI計劃要求的就有:機器人和智能系統、人類計算機交互和信息管理、大規模數據管理和分析、高能計算系統基礎設施和應用、大規模網絡化等。IARPA?的“基于皮質網絡的機器智能”項目,通過創造革新的機器學習算法實現機器學習的極大飛躍,采用了人腦激勵架構和人腦遵循表現。國家納米技術計劃(NNI)項目(2015?年)“未來計算的納米科技——激勵的大挑戰”(Nanotechnology-Inspired Grand Challenge for Future Computing)參與支持認知計算研究。NSF的計算遠征(Expeditions in Computing)項目、增強智能(Robust Intelligence)項目等所涉及領域包括人工智能、計算機視覺、人類語言研究、機器人學、機器學習、認知神經科學、認知科學、計算機圖像等。美國空軍研究實驗室(AFOSR)的“計算性認知和機器學習”(Computational Cognition and Machine Learning program)項目,基于美國空軍所面臨的復雜、不確定、對抗性等環境立項,支持智能機器行為的基礎原理和方法論創新研究。此外還有?DARPA?的“智能數據探索中的非常規處理項目”(Unconventional Processing ofSignals for Intelligent Data Exploitation)等。
綜觀美國?NSCI?計劃:①戰略深遠。計劃并非單純針對先進計算的技術瓶頸展開攻關與科學研究,而是直面后摩爾定律時代的結束及非馮?·?諾依曼結構到來的重大技術生態變革,并以此為出發點制定國家科學發展戰略,這就從根本上奠定了該計劃的戰略地位與戰略意義,可謂名副其實的國家戰略計算計劃。②高度統配。從“整體政府”概念的提出,到各相關部門頒布的計劃項目的內容、推出時間、支持力度等一系列“整體政府”行為,再到政府與企業各自承擔任務的角色分工,充分體現了各方面的配合、互補、協同。在這一過程中,資源分工、項目聯動及成果互鑒特征表現的非常明顯。
所以說,美國在先進計算領域的主導國地位,不僅與其進入該領域時間早、基礎雄厚、資金充裕等因素有關,更與其對計算科學基本規律、發展走向的充分理解、認識與把握有關,與其敏銳的科技嗅覺和前瞻意識有關,與具備風險意識和危機意識的戰略謀劃有關。