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激活剂、天梯与火石:从ASC 19解读产学结合的关键密码

就在昨天,超算界的盛事2019 ASC世界大学生超级计算机竞赛(以下简称ASC19)在大连落下了帷幕。本届ASC19由亚洲超算协会、浪潮集团和大连理工大学联合举办,全球300余支高校代表队报名。历经5天的决赛之后,两岸清华大学分别获得了冠亚军,中山大学摘得e Prize计算挑战奖,北京航空航天大学获得最高计算性能奖,中山大学、太原理工大学、中国香港中文大学和德国埃尔朗根-纽伦堡大学成为ASC历史上首个“超级团队对抗赛”优胜者。

这次的ASC19如同一个缩影,在 “超算”“大连理工”“浪潮集团”这些关键词中,聚集了尖端技术、高校、科技企业三方角色——俨然是典型的产学结合活动。

在科技企业争先抢后走入高校的今天,我们或许可以从这次ASC19之中尝试解读产学结合的关键密码,看看ASC之于高校、之于科技企业和超算产业,都起到了哪些作用。

从27到300,当ASC成为超算人才的激活剂

毋庸置疑的是,ASC的存在,极大地激发了中国乃至世界超算产业的人才活力。

超算产业本身具有一定的特殊性,超算作为一种计算方式,可以被用来解决多领域的计算问题,也就需要多领域的跨专业人才。同时超算作为一种工具,从认识到熟悉其系统,本身也是一个漫长而复杂的过程,在人才培养上周期相对更长。而且超算应用成本至今相对较高,不是所有高校都有条件让学生切实接触到时下先进的超算系统,目前不论是中国还是国外,都很少有高校在本科阶段开设超算相关专业。

这时ASC这种赛事的存在,就可以从广度和深度上盘活超算的人才活力。

从广度上来讲,ASC组委会委员刘军提到了这样一组数字:在2012年竞赛中,仅有27所高校派出代表队参加,而在最近几年,每年都有300所以上跨越全球的高校队伍参与。

ASC通过在多个城市的不同高校巡回举办,发挥自身的影响力,让很多高校意识到了超算的重要性,也培养了很多年轻学生对于超算的兴趣和认知。尤其对于一些远离核心经济圈,相对与超算接触机会较少的高校来说,ASC的举办打开了一个双向窗口,让这些高校学生可以接触先进的系统和硬件,也让更多人认识到这些高校在超算方面的实力。

例如在2017年,来自山东的潍坊学院就成功的进入了决赛并打破了HPL的世界纪录,让外界了解到原来在这座小城市中也有很多高校学子在关注并参与着超算产业。

从深度上来讲,清华大学的案例是十分典型的。这次参与比赛的清华大学队员提到,自从参与了ASC以来,每年比赛队伍里都会有一到两位同学在本科毕业的时候选择在课题组继续深造来读PHD。通常情况下学生们需要一到两年的时间来熟悉超算系统和相关基础知识,但这些参与过ASC的学生因为已经有了相关积累,基本一进入课题组就能接触研究工作。

可以说ASC选择在本科阶段就对学生进行历练,不仅扩大了高校人才培养体系的入口,也大大缩短了人才培养的过程,如同一剂“激活剂”极大的提升了超算人才生态的活力。

搭起天梯,让超算走向应用沃土

从超算的Top 500榜单来说,其中有45%的超算都来自中国,加上位列第三的神威·太湖之光和位列第四天河2号,中国在超算技术方面的实力已然毋庸置疑。

但超算的本质的是工具、是能源,工具和能源只有被投入于丰富的应用场景中,才能发挥出真正的作用。ASC存在的另一大作用,就是帮助引导超算产业和现实场景问题的紧密贴合,例如关注现实场景中的应用问题、注重能源成本等现实应用的关键要素等等。

从ASC14开始推出了一项“e Prize计算挑战奖”,用以表彰那些应用性能优化出色的队伍。从历年来这一奖项的题目设置,也能看出ASC正在源源不断的利用超算解决各种各样的现实问题。比如2014年对中国石油东方地球物理公司自主研发软件的优化,帮助提升石油勘探效率。

在今年,决赛不仅将课题设置在了人工智能人脸超分辨率重建、地球系统模式CESM、基因测序组装软件wtdbg、神秘应用声子计算软件ShengBTE等前沿科学与工程应用上,关注AI、气候、基因测序等等极具应用价值的问题,同时还要求参赛队伍在3000瓦功耗约束下自行设计超算系统,对于功耗条件进行限制,也就无形中增强了超算系统的实际应用性,不仅能解决问题,还能高性价比地解决问题。

超算排名本身只是一种象征、一种符号,真正能将高性能计算的力量发挥出来,提升基础科学和前沿科学的实力,才能真正证明中国超算的能力。在这一过程中,ASC如同一架天梯,将科研与应用两个世界紧紧连接。

当超算燎原AI:点燃星火的ASC

最后,我们想来谈谈超算与AI之间的关系。

和很多科技企业一样,近年来AI已经成为了浪潮的重要发力方向。浪潮一直在发挥着自己在服务器和硬件存储技术的优势,从推出适用于AI+HPC计算的服务器,到打造涵盖端到端解决方案、优化框架、管理套件和AI计算平台的浪潮全栈式AI系统,浪潮已经在AI趋势中找到了一个精准的切入点。

超算与AI,同样也具有天然的匹配性。现如今我们所应用的机器学习、深度学习,无一不是建立在海量数据之上进行挖掘,计算能力越强,AI算法运行、训练和研发的效率也会越高。尤其在未来IoT普及发展的大势之下,传感器越来越多将会带来数据量的指数级暴涨。这时超算的高性能计算能力,就可以发挥出至关重要的作用。

但应用上全新的计算系统,远不是我们想象中增加几个处理器那么简单。而是需要重新打造软件生态、打磨计算框架包括让从业者熟悉全新的计算系统。如果等到数据量暴增,现有计算模式无法承受时才去从零开始这一流程,显然是对AI产业发展极大的不利。

这时,浪潮这样既在超算产业中有深入布局,又在AI产业紧密布局的企业,就有责任和机会连通两者。而ASC这样的赛事,就是绝好的机会。

从2016年开始,ASC就开始在赛事中引入AI相关赛题。尤其是2017年和2018年两年间,ASC分别和百度以及微软合作,针对自动驾驶交通预测和搜索引擎智能问答预测AI应用场景提出问题,并且向参赛者们开放了百度的PaddlePaddle深度学习框架、微软的数据集等等以往企业开发者才能接触到的工具。

可以看出ASC正在不断加强对参赛者和科技企业两端的引导,让参赛者,同时也是超算产业的潜在人才加强对超算解决AI问题的关注;也让科技企业更直观的意识到超算的价值。

目前我们已经看到越来越多像英特尔、旷视这样的科技企业,联合建立了应用于AI的超算中心。可见AI与超算擦出的火花已有燎原之势,未来还会有很多故事可讲。在这一过程中,ASC如同一颗小小的火石,不断为AI与超算助燃。

ASC19虽然已经告一段落,但关于超算、关于产学结合的故事却永不落幕。不难发现,在各种前沿科技争相碰撞发展的今天,中国高校也逐渐进入了一个转型期,如何能够培养出更加适应未来的产业人才,企业又如何参与这个过程,接触到先进的学术成果,都是当下最亟待解决的问题。

ASC的举办,或许能够成为一个范本。在高校、科技企业和超算产业的合力推动下,齿轮已经开始转动,种子正在萌生新芽,我们在等待着更多像ASC一样赛事出现,激活、连通、点燃产业与学界。

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