海洋就像一個未被發(fā)掘的寶藏，靜靜地等待我們來開啟；海洋也像一本記載著豐富知識的書，等待著我們去閱讀；海洋更像是一本密碼集，等待著我們去破譯她的密碼，揭開她神秘的面紗。

   而要想破譯密碼，離不開海洋科學的大數(shù)據(jù)作為堅強“后盾”。

   “隨著信息技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為科學研究中像實驗室試管、燒杯一樣的常用工具�，F(xiàn)代海洋科學具有研究目標宏大、多學科交叉的大科學特點，越來越依賴于系統(tǒng)的、高可信度的基礎科學數(shù)據(jù)及其衍生的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。”海洋所海洋大數(shù)據(jù)中心主任李富超研究員說。

   由于海洋的特殊性，獲取數(shù)據(jù)資源的方式也是多樣的，有觀測數(shù)據(jù)、模式數(shù)據(jù)，還有實驗數(shù)據(jù)。而這些資源，數(shù)據(jù)量大、格式標準不一樣、應用場景也多樣，給海洋數(shù)據(jù)的管理、應用帶來了很大的挑戰(zhàn)。并且，海洋數(shù)據(jù)還存在著封閉化、碎片化等嚴重的問題，跨學科的數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)綜合集成應用仍有待突破，人工智能等前沿技術在海洋科學數(shù)據(jù)中應用不足。

   鑒于此，建設一個開放共享的綜合性海洋大數(shù)據(jù)中心，是現(xiàn)代海洋科學發(fā)展的迫切需求。

厚積薄發(fā) 水到渠成

   早在2000年，海洋所就開始進行系統(tǒng)性的海洋科學數(shù)據(jù)庫建設工作。依托科技部基礎數(shù)據(jù)共享平臺建設項目，海洋所迎頭而上，聯(lián)合中國海洋大學等5家高校和科研院所建成“青島海洋科學數(shù)據(jù)平臺”，開展海洋科學數(shù)據(jù)整合和共享工作。

   自“十五”開始，在中科院信息化專項支持下，海洋所又系統(tǒng)開展了海洋科學數(shù)據(jù)資源庫、管理平臺、數(shù)據(jù)資源服務體系建設工作。

   不經(jīng)歷風雨，怎能見彩虹。正是基于上述彌足珍貴的實踐經(jīng)驗， 2018年，當中科院開始籌建海洋大科學研究中心時，海洋所整合相關資源，新成立了海洋大數(shù)據(jù)中心，成為大科學中心三個核心開放支撐平臺之一。

   據(jù)李富超介紹，該中心負責統(tǒng)籌運行研究所的高性能計算環(huán)境，集聚多源數(shù)據(jù)建設海洋大數(shù)據(jù)資源庫，發(fā)展人工智能等海洋數(shù)據(jù)關鍵技術，研發(fā)有國際影響力的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，支撐海洋科學研究，保障海洋環(huán)境安全，服務社會經(jīng)濟發(fā)展。

海量數(shù)據(jù) 超算助力

   海洋大數(shù)據(jù)中心成立了，那么數(shù)據(jù)從何而來？

   這要追溯到1950年，海洋所成立伊始就將海洋調查作為重要基礎性工作之一，1953年開展了北黃海煙臺、威海漁場調查，這是新中國第一次海洋調查。1958年又作為骨干力量參加了第一次全國海洋綜合調查。以此為起點，海洋所承擔了大量從近海到深海大洋的調查任務，構建了從近海到大洋的海洋觀測網(wǎng)絡，逐步積累了海量海洋科學數(shù)據(jù)資源。目前，該中心的數(shù)據(jù)資源量已近300TB。

   有了數(shù)據(jù)采集途徑，也獲得了海量數(shù)據(jù)，這還遠遠不夠，如何將這些數(shù)據(jù)轉化成產(chǎn)品，才能真正發(fā)揮數(shù)據(jù)的效能。這個過程，離不開高性能計算平臺保障。海洋大數(shù)據(jù)中心的超算平臺是中科院高性能計算環(huán)境青島分中心，其在數(shù)據(jù)管理和應用方面發(fā)揮了巨大作用。

   數(shù)據(jù)的質量控制是數(shù)據(jù)中心的重要工作內容之一，只有經(jīng)過嚴格質控的數(shù)據(jù)才是有效可用的數(shù)據(jù)。為此，海洋大數(shù)據(jù)中心在成立當年就加入國際數(shù)據(jù)質量控制海洋數(shù)據(jù)集（IQuOD）計劃，并建成唯一中國服務節(jié)點，高起點、高標準進行數(shù)據(jù)質控，為全球海洋科研工作者提供高質量海洋科學數(shù)據(jù)服務。

   面對人工智能技術在各領域遍地開花的局面，海洋大數(shù)據(jù)中心從美國引進高層次人才，從中科院內雙拼高端人才，組建了海洋人工智能和大數(shù)據(jù)分析、產(chǎn)品研發(fā)隊伍。圍繞圖像分類與目標檢測，研發(fā)出適合于海洋遙感影像的深度學習模型，在內波提取、海岸帶水淹區(qū)域制圖等典型應用進行性能驗證，相關成果在National Science Review上發(fā)表。

   在國家重點研發(fā)計劃全球變化及應對專項支持下，海洋大數(shù)據(jù)中心與科研人員合作研發(fā)了一系列高水平海洋科學數(shù)據(jù)產(chǎn)品。其中與中科院大氣所合作研制并發(fā)布全球海洋溫度格點數(shù)據(jù)，被美國國家大氣中心氣候數(shù)據(jù)庫收錄，并成為國內首個被IPCC報告使用的海洋氣候監(jiān)測時間序列。

   此外，在中科院A類先導專項“地球大數(shù)據(jù)”支持下，該中心還與科研人員合作開發(fā)了CASEarth-Ocean數(shù)據(jù)可視化服務系統(tǒng)，在我國近海滸苔綠潮、溢油、風暴潮災害預警服務等方面提供有效支撐。

培養(yǎng)海洋大數(shù)據(jù)的解碼者

   海洋大數(shù)據(jù)中心的運作需要專業(yè)的人做專業(yè)的事。

   目前，數(shù)據(jù)中心人員背景包括海洋地質、海洋生態(tài)、海洋遙感、物理海洋等海洋科學和計算機科學領域。“下一步，我們將著重引進、培養(yǎng)人工智能和大數(shù)據(jù)與海洋科學融合的復合型人才，并將信息領域一些新技術如人工智能，充分應用于海洋大數(shù)據(jù)中心建設。”李富超表示。

   同時，數(shù)據(jù)中心還設置了海洋數(shù)據(jù)資源建設與共享服務組、海洋人工智能與大數(shù)據(jù)技術組、海洋數(shù)據(jù)產(chǎn)品研發(fā)與應用組、海洋大數(shù)據(jù)中心保障組，將同科研人員深度融合建設研究型數(shù)據(jù)中心，引領人工智能海洋學研究方向。

   不過，坦白地說，目前全球科學家對整個海洋的認識還不足5%。也就是說，現(xiàn)有的海洋的大數(shù)據(jù)，或許僅僅只是“冰山一角”。

   未來，該中心將鞏固和拓展數(shù)據(jù)資源持續(xù)獲取途徑，形成完備的海洋數(shù)據(jù)資源體系，并持續(xù)完善數(shù)據(jù)匯交、共享體系，這也是大數(shù)據(jù)中心的一個“發(fā)力點”。

   李富超表示，最近海洋大數(shù)據(jù)中心剛獲批中科院海洋科學數(shù)據(jù)中心，未來他們將繼續(xù)堅持目標導向，打造海洋科學大數(shù)據(jù)資源管理、質控、分析、應用、共享的“生態(tài)圈”，助力海洋科學研究新范式形成，推動海洋信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。