作者:赵广立 来源:中国科学报 发布时间:2021/10/22 20:14:00
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从大奖赛到计算应用交流平台:
交叉计算人才在这里成长

 

毕业于北京大学的 “香蕉牛奶”战队,今年是第二次参加 “先导杯”计算应用大奖赛(以下简称“先导杯”)了。在去年的首届“先导杯”中,他们(首届战队名为“榴莲牛奶”)就是最大赢家,一口气揽获基础算法赛道三个赛题的特等奖;今年,他们再度将4个赛道的两个一等奖和两个二等奖收入囊中,成为本届“先导杯”最多奖金获得者。

其实他们并不在意奖金多少。“我们觉得‘先导杯’是一个很好的平台,在这里我们可以学习硬件怎么搭,看看其他参赛者有什么好想法,也认识了很多来自不同领域的朋友。”

相比去年参赛,他们觉得今年拿奖相对轻松些:去年参赛沉淀的方法和“肝出来的代码”今年还很有用,这让他们事半功倍。“我们今年能拿奖,确实沾了去年的光。”“香蕉牛奶”战队告诉《中国科学报》:“我们准备整理一下我们的方法和工具链,希望开源出来,让更多的人可以使用和丰富它们。”

可以看到,两岁的“先导杯”,已经从大奖赛变成了一个计算应用技术、人才交流平台。

先导杯第二届.jpg

第二届“先导杯”颁奖典礼现场 大赛组委会供图

“PK平台”的催化剂效应

“先导杯”组委会秘书长李斌很喜欢“催化剂”这个提法。

“大赛就像提供了一种催化剂。我和很多选手沟通,发现在赛题的设置上,本身有些院校机构也有这样的研究方向,也要做类似的人才培养等工作。大赛的催化作用在于,一方面有奖金——这还不是主要因素,重要的是大赛提供了一个PK的平台,这样大家的动力就更足。”李斌说,“当然,有竞争,就会有交流。”

在竞争、交流的氛围下,两届“先导杯”涌现了一批计算应用方法、算法优化等成果,对于计算软件应用乃至生态培育都起到了积极的促进作用。

其实从工作量来说,对赛题算法的功能实现,只是完成了“软件开发”的10%~20%,而要实现软件的产品化,还有大量的工程化、用户体验优化等问题。

“做一个软件,即使算法特别好,但如果没有人用,它就没有生命力。”李斌说,这是当前一个大问题。

在他看来,有两种渠道解决这种情况:一是成功的商业化开发;二是开源,让更多人使用、参与开发。所以,当他听到“香蕉牛奶”战队要开源他们的方法及工具链时,“非常欢迎”。

?作为主办方李斌也在考虑:“‘先导杯’目前还只是一个大赛平台,后续我们可能会赋予这个平台更多的功能,包括做产业孵化之类的合作。”他觉得,这可能会让大赛“发生质的变化”。

赛题设置优化显成效

在首届“先导杯”颁奖典礼上,中国工程院院士李国杰看到“我国有上千所大学开设了计算机专业,但是参加这次竞赛的团队大都来自重点大学”,提出“并行计算不是‘阳春白雪’,而是计算机从业者需要掌握的基本功……希望更多的研究生从事并行计算的科研和技术攻关”。

大赛的举办正起到引起更多关注的作用。据李斌介绍,第二届“先导杯”的关注度和参与度相比首届都有了明显变化:“今年无论是参赛的选手、参赛的队伍、涉及的行业领域相比首届都有了两倍以上的提升。”

“众人拾柴火焰高。”李斌分析,这背后除了群策群力之外,至少还有两方面的原因:一是首届“先导杯”开了一个好头,积累了口碑;二是今年办赛的合作组织方式更优,对赛题的设置做了优化。

在赛题设置上,先导杯既覆盖了传统的科学工程计算,也包含诸如量子计算等的新兴应用,同时覆盖基础算法和上层应用。

“指导老师们想尽办法,让赛题一方面更加有趣,另一方面更加贴近生产生活中的实用价值。”李斌举例说,今年的人工智能应用赛题选取的是非常有实用价值的“智能交通检测”,并提供百度飞桨平台作为开发环境;而量子计算赛题的设置,目的是让大家知道,用经典计算机也可以研究许多量子计算前沿的问题。同时,大赛还延续了有着命题作文特色的开放应用赛道。

大赛中,“Seigato”战队结合一站式AI开发平台,分别在自动驾驶、智能导航和城市道路环境变化监测方面提供了解决思路及方案,对于实时地图导航场景下,不同种类的交通检测的实时提醒、规范车主驾驶行为、保障用户出行等方面有重要借鉴意义。而来自中科院软件所的“ISCAS-SC”战队,其提交的应用项目,通过高准确的对流的数值模拟算法,对水汽运动进行特殊传输模拟,可为数值天气预报以及雾霾预警提供算法及应用支持。

“大赛对于解决我国一些重大需求问题也有促进作用,因为很多赛题都带有一定的挑战性和通用性。”北京科技大学计算机科学与技术系教授胡长军是“开放应用”赛道的评委之一,他举例说:“比如赛题中的稀疏矩阵求解、特征值问题等,这些是一些重大工程应用中的核心和基础问题,这些问题解决好,有利于促进许多战略工程的进展。”

大赛成果“效果在后续”

“先导杯”让中国科学院国家天文台副研究员王乔感触颇深的两点是,第一,参赛选手的水平还是很高的;第二,大赛上的一些成果甚至技术细节都有借鉴价值。

“我的专业偏向于应用领域研究,很难培养专门的计算人才,如何把计算引入进来变得非常重要。而大赛就是一个较好的方式,能够把人才和技术积累下来,为我们提供借鉴和帮助。”王乔说。

在中国科学院计算机网络信息中心总工程师迟学斌看来,虽然大赛涌现的成果距离实际应用还有一些差距,但未来这些方法和模拟如能与职能部门数据结合,比如做药物设计模拟的与制药公司结合,就有机会发挥出很大的现实作用。

迟学斌是本届“先导杯”的专家评委会主席。他看到,首次参赛的青岛大学战队,就用计算机做了雅鲁藏布江地区的水文模拟,“这类工作对于农业生产、气候气象等会起到重要作用”。

“特别是现在我们拥有了强大的计算能力,以前不敢想象的模拟也可以做了。”迟学斌说,“先导杯”的一层意义还在于,希望能够把大规模计算机的规模和性能展示出来。“并不是说要求大赛成果一定要落地应用,而是通过这些工作做一些积累,相信后续会在一些应用领域产生效果。”

培养交叉复合型人才

谈及大赛的人才培养作用,迟学斌看得比较长远。

“一次比赛不一定一下子就能培养多少人,只是通过这种形式告诉大家,并行计算应用这件事情,应该去注重;而且通过大赛的形式,让大家更清晰地知道,科研中需要这种手段。”

迟学斌同时认为,“先导杯”强调了复合型人才培养的作用和意义。“通过大赛5、6个月的培养和学习,参赛选手可能会逐渐意识到,用计算手段做科研,需要付出多少努力,因为除了物理、材料等本学科的工作之外,还要做一些计算机方面的工作。”

“我们的计算人才还是很缺乏的。”胡长军说,大赛除了对学生实实在在的编程能力的考验,还考验他们的敬业精神、吃苦精神。但这还不够,通过参赛,让参赛选手尤其是学生选手,踏踏实实、认认真真学会怎么做科研、如何解决问题,这也是很重要的。

对于大赛对人才交叉综合能力的培养,王乔从计算应用领域代表的角度,提出了他的一点希望。

“每次比赛都会积累很多宝贵的知识和经验,我们应该把它提炼出来、放进‘社区’,让其他院校机构的学生、科研人员触手可及,甚至参与进来,这样有助于计算与应用的融合和交叉人才培养,产生更广泛的影响。”

 
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