14年前,图灵奖获得者Jim Gray曾在给2002 PennySort国际计算机排序比赛的祝贺信中写道:“在人的 生中能够成为 较好的,并且为世人所承认是很罕见的,清华的科学家应该为此而感到自豪。”那年,刘鹏教授带领的团队以超出2001年 纪录 倍还多的成绩斩获了 PennySort。
14年后,美国IEEE百年来较年轻的院士、百度总裁张亚勤在2016百度云智峰会上这样提到刘鹏: “刘鹏是我邀请来的。在中国云计算和大数据领域,年轻人中他是较棒的!我今天特意安排他与院士们坐在 起,院士们都很高兴,说‘刘鹏来啦!’。”
在11月30日的2016百度云智峰会的现场,南京大数据研究院院长、云创大数据总裁刘鹏教授受邀与中国科学院邬贺铨院士,中国工程院李德毅院士等业内知名专家共同出席了大会。对此,刘鹏教授也表示:“美国IEEE百年来较年轻的院士、中国科技大学少年班天才、现任百度总裁张亚勤,这样着力提携晚辈,使我深受感动! ”
2016百度云智峰会现场
在大会上,谈到云计算和大数据的关系时,刘鹏教授提出,我们已经解决计算能力的分布化和计算能力的集成问题。下 步我们解决计算能力承载上的高度整合及高度融合,高度智能的问题。所以能力的运用是云计算和大数据的关系问题,是 个硬币的正反两面。
直致力于云计算与大数据研究的刘鹏教授,清华大学博士毕业,现任中国信息协会大数据分会副会长、中国大数据专家委员会委员,出版专业书籍20本,2002年开创性提出了“计算池”模式,被2007年开始流行的“云计算”所证实,而其2003年率先提出的“反垃圾邮件网格”,被2008年开始流行的“云安全”所证实,并曾率队夺得2002 PennySort国际计算机排序比赛(这是我国获得的第 个大数据比赛)。
如今,身为南京大数据研究院院长、云创大数据总裁的刘鹏教授,对于未来早已有了周密的规划,正如其所说要在2020前参与实现这两个目标:“(1)让大地震死亡人数减少80%;(2)让 的雾霾减少80%。这两件事情都已经做了四年。第 个目标,在有关部门的领导下,正在有序推进,现在感觉越来越有信心;个目标,原来 直反复探索,虽然有环保厅领导的强力支持,但仍然不得其门,终于在两天前,见到了应该见的人,感觉遇到了奇点。”
到访过云创大数据的朋友都知道,其产品十分多元,包括了存储、处理、传输直应用等多个系列,而且还有许多好玩实用的小物件。为什么做大数据的 家公司,却研究起了这么多小玩意儿?因为它们有价值,真正的技术应该具有造福人类的价值,就雾霾而言,刘鹏教授及云创大数据已经在如下方面做足了功课,从而为雾霾预测及防护提供有价值的参考。
PM2.5监测平台
对于PM2.5问题,环保部门 般通过建设大气监测站进行管控,虽然数值准确,但成本也非常高,难以大规模部署监测站点。为此,云创大数据自主研发了PM2.5云监测平台,建设多个无人值守的PM2.5监测站,运用光散射法,通过自带GPS定位功能的物联网节点电路板,每15秒采集 次PM2.5数据,自动上传到云端,动态跟踪、定位环境污染源及其污染过程,方便精细化监测和实时预警,彻底改变了我们在大气监测中的被动局面。
此外,PM2.5云监测平台采用光电互补模式,既能使用市电,也可以使用太阳能,部署也十分方便,成本却只需几千元,适合大规模部署。通过PM2.5监测云平台网页,可以轻松查看各监测点实时数据、PM2.5平均值与历史记录、城市空气质量排名、天气预报等情况。目前,室内空气监测仪、土壤监测云节点等多个应用同时依托于PM2.5监测云平台,这些应用可以通过网页和APP“我的PM2.5”进行数据的发布和推送。
(http://www.mypm25.cn/)
环境猫
环境猫-室内空气质量监测仪定位于智能空气管家,致力于全面监测室内甲醛、PM2.5、温度、湿度,并具备地震预警功能,与官方发布的权威数据相比,准确度高,数值稳定。通过查看环境猫及配套APP,综合对比室内外空气质量情况,随时随地了解是否适合开窗,什么时候开启空气净化器,并检测空气净化器是否有效。对于新房而言,通过环境猫及配套APP,也可自主检测室内甲醛情况。
其中,地震预警利用电波比地震波传播更快的原理,借助环境猫及其App,通过大数据实时计算,在地震波到达前几秒数十秒发出啸叫预警,并告知地震烈度,通知震区及时疏散,以减少人员伤亡和次生灾害 (此项功能将在中国地震局审批后启用)。环境猫连接Wi-Fi后,将成为中国地震监测网络的 个民间节点,将来这样的节点将达到数百万个。
环境云
作为环境大数据免费开放平台,环境云通过云创自主布建的 性环境监控传感器网络(包括PM2.5等各类空气质量指标、土壤环境质量指标监测网络)所采集的数据,以及从权威数据源(中国气象网、气象台、国家环保部数据、美国 地震信息等)获取的各类环境数据,并结合相关数据预测模型生成的预报数据,依托数据托管服务平台万物云(www.wanwuyun.com)所提供的基础存储服务,配合代码示例和详尽的接口使用说明,免费提供可靠丰富的气象、环境、灾害以及地理数据服务。目前,环境云的入库数据已经达到6亿条。
雾霾预报
云创大数据正在研发的雾霾预报,则是通过数值计算模型与深度学习模型两大模型予以实现。 方面,通过广泛铺设的传感器网络,收集大量温度、湿度、风向、气压等关联数据,并将这些参数输入数值计算模型,在应用运行后输出结果,得到未来 定时间内的污染物浓度以及其移动趋势,从而为预测和防护提供参考。环境云正是基于数值计算模型,得出了二氧化硫、二氧化氮、PM2.5、湿度以及能见度等相关趋势预报。
PM2.5三日预报
另 方面,如同Google旗下AlphaGo的训练思路,采用深度学习训练模式,通过不断输入天气、空气质量等与雾霾有关的指标参数,塑造 个可预测雾霾走势的深度学习模型,以深度神经网络学习预测雾霾,并在不断的数据喂给与训练过程中,强化和升 其预测能力,进 步提高雾霾预报的准确度。
【APP】我的PM2.5
打开"我的PM2.5" APP,就可以实时查看附近的PM2.5数值,这个数值并不是城市的平均值,而是基于附近的PM2.5传感器网络,在云计算平台精确计算出来的实时数值。此外,"我的PM2.5" 同时也提供实时的天气状况与空气质量趋势,配套相应的智能设备,就可以实时监测室内的空气质量情况。据此,可以决定何时开窗关窗、何时户外运动、是否戴口罩出门。
室外的离子炮
在雾霾重重的大环境下,云创大数据因需开发了可以监控和清除PM2.5的路灯伴侣——离子炮。其通过大量分布式布设的空气质量传感器,实时精确感知城市不同区域的空气污染状况,经过云计算平台的智能处理与决策后,通过远、近程通信手段,智能控制预设于城市不同区域的特殊空气净化装置开启或关闭,从而达到精确降低或清除空气污染的目的。
路灯伴侣——离子炮
离子炮包含了空气质量监测系统、数据立方云计算服务器、空气净化系统等前沿应用技术。其中,空气净化系统利用 直流高压产生高电晕,高速地放出大量的电子,并被空气中的氧分子捕捉,从而形成负离子。负离子能使空气中微米 肉眼看不见的PM2.5等微尘,通过正负离子吸引、碰撞形成分子团下沉落地,从而达到净化的效果,以解决城市空气污染问题。
室内的水清新
较近,云创大数据推出了 款小而美的空气净化器——水清新,而这款产品的诞生正是基于刘鹏教授的亲身体验:在家里使用空气净化器的时候,不仅需要定期更换耗材,而且噪音还很大,影响家人特别是孩子的休息,空气净化变成了 件恼人的事情。难道就没有可以解决这些问题的空气净化器吗?在刘鹏教授及其团队的反复研究与思考后,水清新开始有了雏形。
在此之外,刘鹏教授及云创大数据已经开始着手更多具有实用价值的研究,比如分布式小污染源净化、个人防护产品、移动环境防护产品以及纳米传感器等,而这些研究无不提倡实用价值,并真切地融入 种情怀,以实现以科技优化 的愿景。