计算资源不再重要，“云端”气象未来可期？

本期观点：
◆ 云计算是一个游荡在IT界的“幽灵”，自其诞生之日起，计算资源就变得不再重要，人们可以像利用水、电那样，按需购买。
◆ 云计算是一次对生产力的解放，也是气象信息化进程的必由之路，它改变了气象数据的计算平台和存储方式，颠覆了气象部门业务系统的架构和人们数十年来形成的传统业务使用模式，推进了气象行业的商业化、产业化进程。
◆ 与大数据和人工智能相比，目前云计算产生的影响最为重大。

当前，谷歌、亚马逊、IBM、腾讯、阿里巴巴等全球互联网巨头均在搭建自己的云计算平台，在世界各地部署的服务器从几十万台到上百万台不等。
美国最大的气象服务公司——天气公司（The Weather Company）使用的就是亚马逊的云服务AWS，后又将大规模天气数据服务平台迁移到IBM云服务上，借此实现了非常高效的数据计算、存储和发布功能，每天可以处理上百亿次的数据，为全球用户提供服务。

1一个游荡在IT界的“幽灵”
2003年，尼古拉斯·卡尔在《哈佛商业评论》上发表了一篇文章——《IT不再重要》，轰动一时。

尼古拉斯·卡尔在文章中指出：
IT技术已经日用品化了，虽然这样能使大多数企业从IT中获益，但IT也很难再给企业带来一定的竞争优势了。

而当亚马逊于2006年3月推出弹性计算云（EC2），完美地解决了圣诞节计算高峰时段对基础资源的需求问题时，一个“幽灵”便开始游荡在IT界的上空——云计算。
云计算的出现是计算技术、网络通信技术以及互联网应用成长和成熟的自然产物，尤其是虚拟化、分布式计算和存储等关键技术的逐步成熟。
国家气象信息中心副总工程师沈文海认为：
云计算并非是自己生长起来的新生事物，而是被组装起来的。
事实上，云计算没有任何一项专属于自身的技术。

从这个“幽灵”诞生之日起，它就仿佛在低声细语地说着这样一句话：计算资源不再重要。
云计算最大的一个特点就是将计算资源整合起来放在“云端”。这样一来，计算资源就像水、电一样，变成了一种服务，用户可以根据自身需求按需购买。
因此，对于最终用户而言，云计算不是一种新技术、一种新的IT架构、一种新方法，而是一种全新的IT资源交付模式。
这就好比以往农民想要蓄水浇灌庄稼时，首先需要挖一个池塘或水池来储水。这不仅耗时费力，而且利用率很低。现在，一些大型企业修建了大水库，可以装很多水。这样一来，农户就不需要自己挖池塘了，只要根据自己的用水需求直接购买合适的储水空间就行。

2令人向往的“云端”气象
一旦计算资源成为一种人人皆可购买的服务，那么无论对于企业还是个人而言，前期购置IT资产的高额投入以及中后期运行维护管理IT设备的附加成本等加诸于使用者身上的沉重枷锁就此破除，用户可以在“按量付费”这一迄今为止最为合理的模式下使用IT资源。
沈文海认为：
从这个角度看，云计算是一次对生产力的解放。

而计算资源上“云”后展现出来的气象图景更是令人心驰神往。
华风集团北京天译科技有限公司技术副首席郑巍表示：
云计算一个最明显的优势是可以大大提高计算资源的利用率，降低服务成本。它不仅能提供无限的计算和存储能力，还可以为气象预报工作构建强大、灵活和低成本的协作与创新平台。

对于云计算服务的前景，中国气象局公共气象服务中心气象服务首席朱定真认为不可估量：
气象预报技术发展最迅速的就是基于海量数据的数值模式预报系统。
云计算的弹性机制非常适合用于应对突发性灾害天气的信息服务，面对突然增长的不可预知的数据计算和信息发布任务，传统手段无法解决，而云服务的弹性机制能充分保证信息得到及时处理。

在数据大爆炸的时代，气象数据的体量也迅速膨胀。

据统计，国内气象部门每天产生的数据量就达几十个TB。如此海量的数据如果全部部署到业务端或本地，那么所花代价将随搬迁数据体量的倍增而呈几何倍数增长，原本已因系统过多而不堪重负的业务单位将雪上加霜。
而有了云计算以后，业务系统所需要的一切资源，云计算可以全部满足。
业务人员完全可以将业务系统放置在气象“云端”或是“云”中海量气象数据资源池的近旁，由“云”中丰沛的资源供给业务系统运行，按照业务需求就近处理海量气象数据，而自己只需通过网络远程控制业务系统，发出指令、接收结果即可。
沈文海表示：
业务系统如果散落在各业务单位手里，就像分散的河流一样，无法汇聚成大河。
云计算可以使业务系统更加高效、灵活，面对公众的需求时反应更加快速、敏捷，用户也可以根据自己的需求来自定义特殊的气象服务和应用。

总之，云计算将改变气象数据的计算平台和存储方式，加快气象行业与农业、林业、水利、交通等其他行业的融合，推进气象行业的商业化、产业化进程。

3影响力：云计算＞大数据＞人工智能
在国外，云计算应用已十分广泛。
◆ 美国国家海洋和大气管理局也正在与亚马逊云服务AWS、谷歌云平台、IBM等开展合作性研究，并准备将相当一部分数据迁移到云平台上；◆ 英国气象局也在亚马逊AWS上运行平台服务，其全球和区域集合预报系统中的存档数据也部署在AWS上；◆ 欧空局、欧洲核子研究组织和欧洲分子生物学实验室于2012年就建立了一个欧洲大规模云计算平台——“螺旋星云”（Helix Nebula），利用其强大的计算能力来处理各种科学数据，包括帮助科学家最大限度地开发欧空局卫星数据资源。

云计算的发展势头如此之猛，那么与近些年同样迅猛发展的大数据和人工智能相比，何者产生的影响更大？
如果将大数据比作水的话，那么云计算平台就是装水的池子，而人工智能就是可以高效调配、处理水资源的“智慧生命”。
在沈文海看来：
这三者之中，目前云计算产生的影响最为重大，因为其促进了气象部门内部业务系统的整合和业务流程的优化，颠覆了整个业务系统的架构，使业务的更新、调整和维护变得更为便捷，将为气象部门的服务能力和水平带来质的飞越。

相比之下，虽然大数据也会对气象数据的采集、存储、挖掘分析等产生深刻影响，但其无法直接解决科学机理问题，因此还不能颠覆传统的预报预测方法。
此外，其他行业的大数据要与气象大数据实现深度融合仍然困难重重，打破不同行业间的数据壁垒绝非朝夕之功。
再来看人工智能，虽然其近几年来得到快速发展，但仍处于弱人工智能阶段（擅长单方面技能，比如下棋），距离强人工智能（在各方面都能和人类比肩，人类能干的脑力活儿它都能干）还差得很远，更不用说超人工智能（在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑聪明很多，包括科学创新、通识和社交技能等）。

更为重要的是，目前以深度学习为代表的人工智能应用于气象领域的方法相对有限，主要集中在图像识别和云识别领域，没有涉及到大气物理机制。
在某些领域，人工智能的预报水平或许可以超过人类，但其中的原理和机制我们并不清楚，因此气象学家无法通过人工智能归纳出的模型来修正数值预报。
因此，人工智能现在还只能是数值预报的补充，无法替代数值预报。
沈文海指出：
如果说气象部门正在利用云计算、大数据和人工智能打造一个‘超级预报员’，那么云计算可以起到强身健体的作用，而大数据和人工智能可以在一定程度上提高其智力，但二者提升智力的能力和效果目前来看相对有限。

然而，云计算当前发展进程较为曲折，气象部门还囿于私有云等传统思维定式，没有真正将云计算的潜力激发出来。
云计算要快速发展起来，方向一定是公有云。
谷歌、亚马逊、阿里巴巴等提供的公有云上的服务非常丰富，在云端不仅可以获取大量的资源，更重要的是可以获取到丰富的服务。

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中国气象报社出品
本文作者：吴鹏

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微信编辑：黄彬
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