第十四届高交会，先进院须成忠教授与北斗卫星之父孙家栋院士及团队合影留念。

深圳市4万台公共运营车辆实时全球定位系统（GPS）数据，每天500万次交通刷卡数据，联通300万号通话位置数据，深圳移动800万号动态位置数据，20万交通监测视频数据……这些数据，每天达到PB（Petabyte，千万亿字节）量级。

深圳市交通运输委员会期望对数据进行分析，以达到治理交通拥堵目的；公安部门希望获得犯罪线索，预防恶性事件发生；深圳市民希望出行更快捷、更方便；电商企业希望提高配送效率，降低配送成本；物流公司希望降低空驶里程，提高物流效益。

“我们能否支持海量异构数据融合？如何进一步快速揭示并利用数据之间的复杂关系？智能终端作为数据的主要来源和表达载体，将何去何从？”中科院深圳先进院先进计算与数字工程研究所（以下简称“数字所”）常务副所长冯圣中告诉记者，“这些挑战，蕴涵着技术创新与产业创新的巨大机遇。”

呈现并不那么简单

中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“先进院”）院长樊建平总结先进院的大数据架构从外到内分四块，分别是可视化引擎、数据计算引擎、数据操作引擎和数据节能引擎。

“大数据技术的意义不在于掌握规模庞大的数据信息，而在于对这些数据进行智能处理，从中分析和挖掘出有价值的结构化的信息。”先进院多媒体集成技术研究中心主任汤晓鸥告诉记者。

“作为最外层的可视化模块，不仅要让人‘看到’数据，更重要的是展示数据里面隐藏的信息。”数字所副所长、可视计算研究中心主任陈宝权在接受《中国科学报》记者采访时表示。

陈宝权举例介绍，一个城市里面蕴涵了三维城市场景数据、交通视频监控数据、出租车GPS轨迹以及市民的社交网络等各种各样的数据。如何把这些数据融合在一起，再提炼有用信息，如同大海捞针般充满挑战；通过可视化手段把数据有效呈现出来，如同打亮了探照灯一样，让重要信息（“针”）从大数据的背景（“海”）中清晰显现。

早在2011年，可视计算研究中心就完成了深圳福田、罗湖、南山和盐田4个区所有街道的三维实景建模。陈宝权告诉记者：“我们有一辆装载着激光扫描仪和360 实景影像系统的车，每天行走于大街小巷，可将街道两旁实景进行数据采集，再进行场景三维建模，从而得到深圳的城市3D模型。”这样的模型是其他城市数据的载体。

陈宝权指出，随着城市、交通、气象等数据容量和复杂性不断增长，可视化的需求将越来越大，依靠可视化手段进行数据分析将会成为业内的标准。

汤晓鸥从自身研究的视觉领域举例：“大规模视觉数据对物体识别、图像检索、视频分析等传统技术提出了巨大挑战，同时也孕育着新的技术方向和产业机会。”

采集数据分类计算

呈现来源于数据，数字所云计算研究中心的一项工作就是数据管理、处理与服务。

“‘大数据’这个词最近很热，但大数据早就有，并不仅是作为一个新词而存在。”云计算中心主任须成忠在接受采访时说，“除了数据量大，大数据还有形态、实时性、安全性等一系列技术新挑战，然而大数据存在的最关键领域是应用。”

先进院的云计算中心依托中科院深圳超算中心，这里每秒都产生着巨大的数据信息。为此，中心自主研发了“先进云”，面向企业和个人用户提供安全可靠和高效节能的云计算管理、服务、应用和检测的解决方案。

“我们除了提供大数据的管理，还提供很多技术服务，以实现最终的应用。”须成忠指出。

云计算研究中心研发的基于北斗卫星系统的导航仪已通过测试，并实现了与GPS完全兼容，从单一的车船定位功能发展到个人信息化服务。须成忠介绍，该应用也可以不采用产品的形式，而提供一种在线服务，即云服务。

云计算中心依托超算中心采集的数据除了提供本中心使用，还需要对数据进行分类整理，传送给有需求的研究部门。

数字所科学与工程计算研究中心就是数据计算研究部门，中心主任蔡小川告诉记者：“简单说，我们的工作就是通过计算，从一大堆数据中找到有用数据。”

利用超算中心采集的数据，蔡小川团队已经计算出污染物扩散的快速模拟及实时动态演示系统、中国近海的海洋环境数值模拟、突发性天气对高铁、风能发电机等稳定性影响的数值分析等。

节能工程服务民生

是否可以说，以上就构成了大数据从采集到应用的一条完整链条？樊建平和冯圣中的回答不约而同：否。

体量巨大（Volume）、类型繁多（Variety）、价值密度低（Value）、处理速度快（Velocity），业界将大数据的特点概括为4个“V”。“然而，在大数据高效运行的同时，也带来巨大能耗。”冯圣中告诉记者。

樊建平指着不远处的深圳超算中心说道：“这里每年的电费将会超过0.5亿元，这主要来自硬盘的不停歇运转。”能否降低硬盘的耗电？通过硬盘设计、压缩、检索等一系列合理计算，控制数据存放、减轻硬盘负荷，是可以实现节能降耗的。

为此，由樊建平率队承担的“863”计划重点项目“华南高性能计算与数据模拟网格节点”、“深港创新圈网格节点建设及应用”以及中科院知识创新工程重点方向项目“数据超算中心智能绿色计算模型及系统研发”，将在绿色计算方面作出有益探索。

冯圣中表示，大数据从外到内的四块支撑平台是不可分割、相辅相成的。从可视化界面到数据节能系统，从最底层到最上层，在每一个核心层面开展技术创新，大数据技术正逐步实现突破，并进一步应用到民生领域。

（原载于《中国科学报》 2013-03-26 第5版 创新周刊）