作者:闫洁 来源:中国科学报 发布时间:2021/1/13 17:11:05
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这9年,ASC为超算和AI人才培养带来了什么

 

当大学生遇上脉冲星搜索、量子计算、人工智能,会擦出什么样的火花?

正在进行的2020-2021 ASC世界大学生超级计算机竞赛(ASC20-21)或许能给出答案。

以应用为导向,通过对不同领域超算应用的展现,促进高水平、国际化超算人才的培养——这是ASC一以贯之的目标。

2012年,首届中国大学生超算竞赛(自2013年起改为ASC)在清华大学举办。彼时,只有27所国内高校报名参加。9年后,ASC的参赛队伍已扩大到五大洲的300多支。

这9年,伴随着ASC发展为全球最大规模超算竞赛,它给中国超算和AI人才培养到底带来了什么?

“这是提高人才培养水平的最有效方式之一”

2012年,对于国内的本科生来说,超算还是一个相对陌生的概念。虽然同年举行的首届中国大学生超级计算机竞赛吸引了国内27所高校参与,但大赛组委会主席、清华大学教授杨广文对此并不满意。

杨广文曾在接受《中国科学报》采访时表示,理想状态应该有100个队报名参赛。但现实情况却是:即使是已报名的27个队中,也有很多大学生赛前根本没有接触过超级计算机。

2013年,首届ASC举行,参赛队伍扩大到43所亚洲地区高校;

2014年,全球82所高校代表队参赛;

2015年,来自5大洲的152支高校队伍参加ASC;

……

2021年,来自全球高校的300多支队伍走向ASC比拼的舞台。

这其中,国内高校参赛的积极性一路高涨。

最初参与的均是清华、国防科大、上海交大、华中科大、中山大学等老牌名校的本科生,但随着赛事影响力的扩大,太原理工、上海科技大学、南昌大学,甚至像潍坊学院、郑州师范学院这样的普通院校,也开始参与进来。

可以说,这9年,ASC逐渐走向寻常高校,并在推动超算人才培养方面日渐发挥重要作用。

南昌大学是2018年ASC的承办方。该校副校长朱友林曾在接受《中国科学报》采访时表示,学校之所以承办ASC18,一个重要出发点便是想让学生通过参加这样的高水平大赛,实现知识、能力和素养三者的有机统一。“这是提高人才培养水平的最有效方式之一。”

那一年,上海科技大学成为ASC18的“黑马”。该校第一次入围决赛,便获得亚军和e Prize计算挑战奖两项大奖。

该参赛队指导老师介绍说,学校有一个在上海地区颇有影响力的“集客”社团。参赛学生以此为依托召集队友,在遇到困难、解决问题时,“因为是心甘情愿参与的”,所以都表现得非常热情。

ASC不只让本科生接触到并熟悉超级计算,还影响了很多人此后的职业选择。

2014年还是清华大学参赛队队员的李恺威,到了2015年已担负起队长的责任。

他告诉记者,很多参赛队员在本科毕业后依然会选择与高性能计算相关的领域继续深造。即使转到AI、图像识别等目前很火的其他领域,也能把超算知识应用进来。

让本科生挑战尖端科学应用问题

同高性能计算打了十几年交道、如今已是浪潮信息副总裁的刘军,更是直接地感受到我国超算发展对人才的渴求。

2012年首届中国大学生超算竞赛闭幕时,他曾告诉记者,超算应用人才需要在实际开发过程中学习,培养周期很长,因此让学生在学校里就能接触超算,把学习应用超算作为兴趣爱好,对我国超算人才的培养储备十分重要。

由浪潮发起的ASC应运而生。

那么,如何以大赛为抓手,更好地推动中国超算和AI人才的培养?从一开始,ASC便定好了理念——以应用为导向。

这从大赛赛题的设置上可见一斑。

ASC15与世界最大射电天文望远镜项目SKA合作,将其应用Gridding作为赛题;

ASC17采用戈登?贝尔奖入围应用高分辨率海浪数值模拟MASNUM及无人驾驶领域AI应用作为竞赛赛题;

ASC18包含了一道世界顶尖科学成就的计算应用,2017年诺贝尔化学奖颁给了“在开发用于溶液中生物分子高分辨率结构测定的冷冻电镜技术方面的贡献”的三位科学家,而ASC18将冷冻电镜的核心应用三维重构软件Relion作为竞赛赛题;

ASC19竞赛赛题地球气候模式CESM通过研究二氧化碳浓度对全球变暖的影响,为控制全球变暖提供思路;

ASC20-21则要求参赛者从“中国天眼”FAST真实观测数据中,利用开源软件套件PRESTO搜寻脉冲星的信号数据,并尽可能缩短分析时间。

在赛题上与国际大科学问题结合,是ASC的亮点之一。

不止如此。ASC还是国际同类比赛中,第一个引入世界级顶级超算系统作为竞赛平台的赛事。

2014年与国家超级计算广州中心合作,引入了当时全球最快的超级计算机天河二号作为竞赛平台;2017年与国家超级计算无锡中心合作,将当时全球最快的超级计算机神威?太湖之光作为竞赛平台。

让本科生可以实际动手操作全球最快的超级计算机并挑战尖端科学应用问题,无疑能充分激发年青人超乎想象的科技创新热情。

ASC的努力得到全球超级计算机排行榜TOP500发起者之一杰克·唐加拉的肯定。

在ASC15全球启动会上,唐加拉在视频致辞中表示:“ASC超算竞赛有助于激励渴望学习超算并具备一定能力的大学生团队,还可以提高他们解决现实中有竞争性的科学问题的能力。”

打开AI比拼新视角

近几年,AI领域的发展突飞猛进。

2016年,微软创始人比尔·盖茨曾称AI为“计算机科学界的‘圣杯’”。

无独有偶。紧跟前沿技术热点,ASC从2016年引入AI赛题,旨在激励参赛队员充分发挥超算计算力、挑战优化领先AI应用。

ASC16赛题为来自科大讯飞提供的智能语音DNN应用;

ASC17赛题为来自百度提供的交通预测应用;

ASC18赛题为来自微软提供的自然语言阅读理解中的搜索提问回答预测;

ASC19赛题为图像超分辨率SR(指由一副低分辨率图像重构高分辨率图像);

ASC20-21赛题为AI语言模型赛题,即训练AI考四六级。

至今,ASC已得到科大讯飞、百度、微软等著名AI企业的大力支持和积极参与。

唐加拉亦对ASC的AI应用挑战表示肯定。

他认为,大数据和高性能计算的相互融合会推动AI技术的进一步发展。AI技术在实际生活中的应用其实已经有很多,比如说自动驾驶汽车,“这在20年前是不可想象的,现在已经接近实现了,在我有生之年会看到很多过去不可想象的人工智能实现”。

相信有了ASC这样的“催化剂”,有了越来越多的本科生投入到超算和人工智能领域,唐加拉的梦想不会遥远。

 
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