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刘鹏:做大数据的,我为什么还要做这些小玩意儿?

[日期:2016-12-05] 来源:  作者: [字体: ]

  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冠军的祝贺信中写道:“在人的一生中能够成为世界最好的,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年世界纪录一倍还多的成绩斩获了 PennySort冠军。

  14年后,美国IEEE百年来最年轻的院士、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,年轻人中他是最棒的!我今天特意安排他与院士们坐在一起,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百年来最年轻的院士、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! ”

  刘鹏教授与百度总裁张亚勤

  刘鹏教授与中国工程院李德毅院士

  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。下一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,是一个硬币的正反两面。

  一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冠军(这是我国获得的第一个大数据比赛冠军)。

  刘鹏教授与Jim Gray

  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)让全国的雾霾减少80%。这两件事情都已经做了四年。第一个目标,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;第二个目标,原来一直反复探索,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、传输直至应用等多个系列,而且还有许多好玩实用的小物件。为什么做大数据的一家公司,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。

  全国PM2.5监测平台

  对于PM2.5问题,环保部门一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秒采集一次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。

  PM2.5监测云平台网页

  (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至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一个民间节点,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全国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、中央气象台、国家环保部数据中心、美国全球地震信息中心等)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。

  http://www.envicloud.cn/

  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。一方面,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,得到未来一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。

  全国PM2.5三日预报

  另一方面,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,塑造一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,强化和升级其预测能力,进一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,在云计算平台准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,实时准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,从而达到准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,空气净化系统利用尖端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级肉眼看不见的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

  最近,云创大数据推出了一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,空气净化变成了一件恼人的事情。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。

  水清新空气净化器通过水洗空气、生物陶粒、纳米滤网、负氧离子、植物净化等5重作用,将室内含有甲醛、PM2.5、TVOC的脏空气进行强效净化,营造小型的森林空气生态环境,而沉淀下来的有害物质将进一步成为植物的营养,一举多得,而且做到了高性价比、超静音、零耗材。根据上海环境保护产品质量监督检查总站给出的水清新权威检测报告,在开启水清新的一个小时里,室内的PM2.5减少了99%以上,甲醛降低12%。

  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,并真切地融入一种情怀,以实现以科技优化世界的愿景。

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