效率提升一万倍,看青岛这样“算透”海洋

将大模型训练作业通过网络提交后，后台自动分配算力资源、根据算法计算并反馈运算结果，工作人员可全程查看作业的计算进度，实现“提交—计算—分析”闭环……这是中国科学院海洋研究所（以下简称“海洋所”）利用智算平台研发“琅琊”海洋大模型2.0的场景。“目前，我们自主研发的‘琅琊’海洋大模型1.0已经在国家海洋环境预报中心部署测试运行。迭代升级的2.0版本正在进行优化，预计今年上半年正式发布。”海洋所助理研究员杨楠说。“琅琊”系列大模型是面向海洋环境预报研发的新一代海洋人工智能大模型，是“人工智能+海洋”研究的重要成果。“它能够自主研发、快速迭代，离不开海洋所近年来建设的智算平台支撑。”海洋所海洋大数据中心副主任张斌表示，经多年发展，海洋所建成国内同类海洋科研机构规模最大的智算平台，有力支撑了海洋大模型等人工智能海洋学领域研究发展。筑牢“人工智能+海洋”研究底座人工智能（AI）是当今世界最具前景和影响力的科技领域之一。“2018年，当人工智能在工业制造等领域渐成热点，在海洋领域尚未普及之时，我们单位就敏锐捕捉到AI技术在海洋科学研究中的潜力，启动了AI算力布局。”回顾智算平台建设历程，张斌如是说。建设硬件平台的同时，组建科研队伍的工作同步进行。2019年，海洋所组建人工智能海洋学研究团队。大家深刻意识到，随着海洋大数据时代的来临和人工智能技术的蓬勃发展，人工智能海洋学作为新兴的交叉学科，深度融合海洋科学和人工智能技术，为海洋研究和应用提供了新的方向和强有力的科技手段。而建设智算平台的主要目的，就是为所里的人工智能海洋学研究提供支撑服务。为什么叫“智算平台”而不是“超算平台”？“这是因为我们的智算平台融合了高性能计算以及新兴的人工智能计算，以‘算力+算法+数据’为支撑，能够处理海量、复杂的多模态数据，完成从高精度数值模拟到大规模深度学习模型训练的全栈式智能任务。”海洋所智算平台主管张平解释。智算平台是一个高度复杂的软硬件一体化系统。其底层基础设施由 CPU（标量计算单元）、GPU（张量加速单元）及高性能并行存储系统构成，向上则通过算力调度平台实现对计算资源的统一管理与精细化分配。“历经多年建设，我们在智算平台上已集成1万余个CPU物理核心与100余块高性能GPU卡，形成了0.6PFLOPS双精度算力和30PFLOPS AI混合精度算力的异构计算平台，综合算力在国内同类海洋科研机构中属于规模最大。”张平说。据了解，为提高作业分配效率，平台部署了智能算力调度系统。当用户提交计算任务时，调度系统根据作业需求，自动执行资源画像匹配与节点分配，实现CPU核心与GPU算力资源的精准调度。在作业执行全周期内，用户可通过系统界面实时监控运行状态、检索任务日志并调取计算结果，构建起从“提交—计算—分析”的闭环科研工作流程。智算平台的建设，为“人工智能+海洋”研究筑牢底座。利用该平台，科研人员能够更加智能和高效地解读和应用海洋数据，为海洋科学研究开辟了新的可能性。2025年，北极海冰国际预测网络（SIPN-Arctic）发布针对2025年9月北极海冰范围的季节预测报告，由海洋所人工智能海洋学研究组开发的SICNet_IOCAS模型，超过英国气象局（Met Office）、美国海洋与大气管理局（NOAA）、美国航空航天局（NASA）、德国阿尔弗雷德•韦格纳研究所（AWI）、加利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLA）、东京大学、哥伦比亚大学等机构的预测结果，排名全球第一。支撑海洋大模型自主研发人工智能大模型是推动新一代人工智能发展的关键技术载体。海洋人工智能大模型是基于人工智能技术，专门用于海洋科学研究和应用的深度学习模型。海洋所建设的智算平台，除了用于日常海洋基础研究之外，支撑海洋大模型研发是重中之重。“琅琊”海洋大模型1.0就是海洋所科研团队利用智算平台自主研发的海洋大模型。该模型可一次性预报未来1至7天的温度、盐度、海流等全球海洋状态变量，显著提升了全球海洋预报的准确性与可靠性，已经在国家海洋环境预报中心部署测试运行。“相较传统海洋预报，琅琊大模型预报效率提升近1万倍。”杨楠说，目前团队正利用智算平台研发迭代升级的2.0版本，新增台风、海冰等海洋现象预报功能，为海洋资源开发、极端天气预报等提供支撑。为了优先保障海洋大模型的研发，智算平台为该项目开了“绿灯”。张斌介绍，智算平台为“琅琊”海洋大模型2.0研发任务预留专属高端GPU卡进行核心训练，确保研发团队能持续获得稳定的算力支持，大幅缩短研发周期。同时，平台实现了计算、网络与存储资源的高度协同，有效满足了大模型训练数据读取的高需求。2025年12月，海洋所人工智能海洋学研究组研发的“琅琊海洋环境要素预报大模型”（“琅琊”海洋大模型1.0）在“2025青岛海洋人工智能创新应用大赛”海洋大模型标杆赛道中获得“海洋大模型标杆奖”，展示了研究团队在海洋人工智能与海洋环境要素智能预报方向的技术积累与创新能力。该模型面向远洋气象预报与应用、深海环境保障、海洋资源开发等典型应用场景，可为相关业务提供更高效、更智能的技术支撑与决策参考。“按照计划，在‘琅琊’海洋大模型1.0基础上迭代升级的‘琅琊’2.0，将在今年上半年发布，届时将引入对台风、降水、海冰等海洋现象的预报，进一步提升对海洋灾害等复杂海洋现象的预报能力，为海洋环境安全保障、全球气候变化应对、海洋资源开发及海洋防灾减灾等提供更强支撑。”杨楠说。智算平台不仅建成了，而且很好地用了起来。科研人员表示，海洋所智算平台已成为“人工智能+海洋”研究的核心基础设施，而利用智算平台，有效支撑海洋大模型研发，则验证着平台建设的价值。

记者丨勋祥

编辑丨黄飞

校对｜韩星