先进计算产业发展联盟先进计算应用创新研究报告202440页_1mb

报告摘要

先进计算应用创新研究报告总结（2024）

全球先进计算应用发展态势

全球先进计算技术以高性能计算、大数据、深度学习、边缘计算等为核心，加速推动行业数字化转型。技术融合成为驱动创新的核心动力，例如高性能计算与AI的协同优化任务调度及资源分配，量子计算与经典计算的混合架构探索。跨领域应用拓展至科学研究、工业制造、智慧城市、自动驾驶等关键场景，形成去中心化、智能化的综合应用体系。

我国先进计算应用情况分析

先进计算赋能传统产业升级，实现工业自动化、零售供应链优化及金融风险控制。在新兴产业领域，加速自动驾驶、智慧医疗及音视频处理等产业发展。同时支撑未来产业创新，如元宇宙、生成式AI及未来网络等，推动技术突破与模式革新。

主要应用场景分析

工业制造

通过整合IT、OT、CT、DT技术，实现生产数据实时采集与分析。应用案例包括汽车零部件缺陷检测系统，利用AI算法提升检测效率与准确性（漏检率0，误检率低），降低后端压力，提高生产效率。

智慧城市

构建物联网与AI融合的智能基础设施，强化城市治理能力。例如消防隐患实时监测、河道防汛预警、林火主动防控等场景，形成“感知-通信-计算-交互”一体化解决方案，推动城市管理效率提升。

自动驾驶

采用事件流处理技术与DVS相机，优化行人检测精度与响应速度。通过FPGA平台验证与ASICSOC集成，实现低功耗、低延迟的智能驾驶解决方案，降低事故率并提升行业安全性。

音视频领域

利用先进计算技术实现内容自动化处理，解决生产人工依赖、能耗高及操作复杂问题。通过算力平台与算法池构建，推动AIGC技术在视频创意、数字人等场景应用，提升制作效率与内容质量。

智慧园区

形成“端-边-云”一体化算力底座，实现园区资源智能化管理。应用包括无人工厂、智能运维、全域安全预警等，降低人力成本，提升运营效率。

应用案例

工业数据采集（中电凯杰）
基于PK体系开发自主安全终端，解决数据协议不统一及安全难题。实现百万级设备数据实时分析，保障工业互联网平台稳定运行。
自动驾驶（九天睿芯）
采用DVS相机与事件流处理技术，提升复杂环境下的行人检测能力。FPGA平台验证显示能耗降低30%，处理速度提升40%，显著增强主动安全系统性能。
青海人工智能算力中心（升哲科技）
构建50P算力平台，支持视频与图像智能分析。通过传感器与AI算法降低安全风险，实现河道、社区、矿区等场景管理效率倍增。
煤炭行业AI管控平台（曙光云）
整合11类系统数据，形成全矿井智能管控平台。通过AI数字矿工实现风险秒级响应，降低事故率30%，并减少巡检人力需求。
金陶矿业AI视频分析系统（鲲云信息）
部署15组高精度安全算法，覆盖烟火监测、未戴安全帽等场景。系统报警准确率超95%，将巡检人员缩减至1-2人，显著提升安全性。
基因组组装（量旋科技）
利用分布式VQE算法解决二代测序重复片段问题。量子比特需求从54降至14，计算时间缩短至5分钟以内，实现高精度基因测序。
电池材料计算（中国长城）
基于VQE算法分析钴酸锂分子结构，精确计算基态能量与充放电路径。将量子计算资源需求降低50倍，为材料优化提供理论依据。