10月21日，第五屆“英特爾杯”全國并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽（簡稱PAC大賽）圓滿結(jié)束，這也是HPC China 2017的壓軸大戲。西安電子科技大學(xué)CEM團(tuán)隊的參賽作品“超大規(guī)模并行電磁計算”作為賽前的大熱，最終毫無懸念地奪得大賽應(yīng)用組一等獎。從5年前創(chuàng)辦時的默默無聞到今天成為同類競賽中的佼佼者，PAC大賽承載了主辦方深切的期待，成了發(fā)掘和培養(yǎng)HPC頂尖人才的聚寶盆，也是HPC創(chuàng)新應(yīng)用的試驗田。

　　建立人才培養(yǎng)的“百年老店”

　　作為大賽的主辦方之一，英特爾公司將PAC大賽視為自己的孩子，全心投入，并且為這5年來取得的成果感到驕傲和自豪。“2013年大賽創(chuàng)辦第一年，僅有43支參賽隊伍；2017年參賽隊伍首次突破300支。”英特爾中國區(qū)企業(yè)事務(wù)部總經(jīng)理朱文利總結(jié)說，“5年來，通過舉辦大賽，我們在學(xué)生培養(yǎng)、學(xué)校師資和課程建設(shè)、回饋社會等方面取得了非常顯著的成效。支持大賽的舉辦與英特爾公司一直秉承的創(chuàng)新精神一脈相承。”

　　具體來看，大賽將最新的信息技術(shù)帶入校園，讓更多學(xué)生有了動手實踐的機會，提升了自身的整體水平，增強了創(chuàng)新意識。一些從大賽中脫穎而出的學(xué)生在參加工作后，又自己組隊再次參加了今年的大賽，而且取得了不錯的成績。這說明大賽已經(jīng)在高校學(xué)生甚至行業(yè)中樹立了品牌知名度。

　　另外對于參賽的學(xué)校來說，大賽還起到了以賽促教、以賽促學(xué)的作用，帶動了教學(xué)改革，讓更多“211”和“985”高校之外的大學(xué)也能有機會一展所長。

　　“比賽規(guī)模、影響力的擴(kuò)大固然重要，但是通過5年經(jīng)驗的積累，我們不斷創(chuàng)新、調(diào)整比賽的內(nèi)容、評審機制等，已經(jīng)初步形成了一套較完備的比賽規(guī)則和生態(tài)，這才是大賽能夠長久舉辦下去的根本保證。”全國并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽評委會主席、中科院研究所研究員張云泉教授表示，“回歸初心，舉辦大賽就是為了培養(yǎng)人才，尋找HPC最佳實踐，從而推動HPC應(yīng)用和相關(guān)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”

　　去年是HPC行業(yè)發(fā)展30周年。我國的HPC產(chǎn)業(yè)快速崛起，在硬件和整體系統(tǒng)設(shè)計方面已經(jīng)步入世界先進(jìn)水平，比如“神威·太湖之光”曾蟬聯(lián)全球HPC系統(tǒng)測試性能第一。但是，張云泉也指出，由于過去存在“重硬輕軟”的問題，我國在HPC硬件和軟件（包括人才）投入上的比例是9：1，導(dǎo)致發(fā)展不均衡，硬件已經(jīng)領(lǐng)先，但在軟件應(yīng)用和人才培養(yǎng)方面仍稍顯滯后。

　　大賽包含優(yōu)化組、應(yīng)用組和人工智能組三個賽道，目的就是想盡快彌補我國在HPC軟件應(yīng)用和人才培養(yǎng)方面的短板。通過5年的發(fā)展，上述短板已經(jīng)有了明顯的改觀。“現(xiàn)在，我國的HPC人才供不應(yīng)求。我自己帶過的一個博士生，畢業(yè)幾年后，年薪已達(dá)百萬元。”張云泉表示，現(xiàn)在HPC市場又出現(xiàn)了一次發(fā)展高潮，HPC與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等的融合將極大地促進(jìn)HPC未來的發(fā)展，市場前景十分廣闊，尖端人才的培養(yǎng)尤為重要。

　　作為獲得應(yīng)用組一等獎的CEM團(tuán)隊的指導(dǎo)老師，西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院博導(dǎo)、張玉教授，談了自己關(guān)于人才培養(yǎng)的一點擔(dān)心，就是高?？蒲辛舨蛔?yōu)秀人才。獲獎的“超大規(guī)模并行電磁計算”項目，是歷經(jīng)18年的一項研究結(jié)果，目前仍在不斷優(yōu)化和發(fā)展之中，它凝聚了幾拔老師和學(xué)生共同的心血。

　　“經(jīng)過多年培養(yǎng)，我們的學(xué)生剛剛能夠獨當(dāng)一面，就被企業(yè)高薪挖走了，我們又不得不重新選材培養(yǎng)，這對一個項目的長期發(fā)展不利。”張玉呼吁，高校應(yīng)該建立更合理和完善的評價體系，留住人才，這樣才能建立科研的“百年老店”。

　　尋找HPC“中國好應(yīng)用”

　　設(shè)立大賽的目的之一，就是尋找中國HPC領(lǐng)域的優(yōu)秀應(yīng)用，張云泉稱之為HPC領(lǐng)域的“中國好應(yīng)用”！“超大規(guī)模并行電磁計算”就是名副其實的“中國好應(yīng)用”。

　　超大規(guī)模并行電磁計算理論與應(yīng)用研究，結(jié)合我國超級計算機系統(tǒng)，突破了超大規(guī)模并行矩量法矩陣方程構(gòu)建、大型矩陣方程高效并行求解等一系列關(guān)鍵理論與技術(shù)，并行規(guī)模成功突破20萬個CPU核，實現(xiàn)了國際上規(guī)模領(lǐng)先的并行電磁仿真計算，研制出國際一流的高精度電磁仿真設(shè)計軟件系統(tǒng)。

　　該軟件可廣泛應(yīng)用于電磁相關(guān)領(lǐng)域，并已完成國內(nèi)數(shù)十家重要研究機構(gòu)電磁仿真設(shè)計任務(wù)，在重大工程應(yīng)用中起到了關(guān)鍵支撐作用。舉例來說，該軟件已經(jīng)成功應(yīng)用于民航客機與高鐵電磁環(huán)境效應(yīng)仿真、基站天線電磁輻射災(zāi)害評估、5G移動通信天線系統(tǒng)設(shè)計等民用重點領(lǐng)域。相關(guān)研究成果還曾入選國家“十二五”科技創(chuàng)新成就展。

　　如今，中國的城填化建設(shè)正不斷升溫，在許多城市，大量新樓盤拔地而起，而距離樓盤很近的地方就是高壓電線或無線發(fā)射基站，居民們擔(dān)心身體健康會受到輻射影響。以前，沒有一個準(zhǔn)確的計算方式，能在站臺設(shè)備安裝之前定量地預(yù)測小區(qū)和室內(nèi)的場值，而是主要依靠事后測量?；诔笠?guī)模并行電磁計算研制出的高精度電磁仿真設(shè)計軟件系統(tǒng)就解決了這個問題，并且已經(jīng)在澳門得到了實際應(yīng)用。

　　由此可見，參加大賽的很多項目并不是停留在理論研究的階段，而是與實際應(yīng)用相結(jié)合，真正解決了企業(yè)和人們生活中的各類問題，既具有技術(shù)先進(jìn)性和前瞻性，又具有實用性。這也是PAC大賽的一個特色。

　　特別值得一提的是，超大規(guī)模并行電磁計算項目運行在天河二號超算計算機之上，其設(shè)備的整體效率達(dá)到70%～80%，遠(yuǎn)高于業(yè)界平均30%～40%的水平。如今，中國不僅在HPC系統(tǒng)設(shè)計上領(lǐng)先，擁有全球最快的超算計算機，而且在頂級應(yīng)用方面也開始爬坡，有了長足的進(jìn)步。

　　張云泉在總結(jié)大賽5年來取得的突破時也指出，尋找HPC最佳應(yīng)用的目標(biāo)得到了很好貫徹?；叵氪筚悇偱e辦時，評委們對于參賽項目的整體質(zhì)量并不滿意。今年的大賽，排名靠前的幾個項目的計算規(guī)模都達(dá)到了幾十萬個CPU核。其中，超大規(guī)模并行電磁計算項目在宣講完畢后，評委們沒有任何異議，獲得一等獎實至名歸。

　　“培養(yǎng)人才、創(chuàng)新應(yīng)用、構(gòu)筑生態(tài)，這是大賽不變的目標(biāo)。”張云泉表示。

　　人工智能砥礪前行

　　今年大賽的一個重大變化是，新增了人工智能組的賽道。這與近年來人工智能在全球的迅速崛起密不可分。在中國，人工智能已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略。

　　《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出了新一代人工智能發(fā)展分三步走的戰(zhàn)略目標(biāo)，到2030年，中國人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體將達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。

　　英特爾人工智能產(chǎn)品部高級總監(jiān)何京翔博士表示，“分析+人工智能”是大勢所趨，將極大地改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活。

　　張云泉介紹說，本次大賽之所以增加人工智能組賽道，就是要迎接挑戰(zhàn)，知難而上，不僅要用HPC更好地服務(wù)科學(xué)計算，還要支持大數(shù)據(jù)、人工智能等應(yīng)用。本次大賽人工智能賽道的賽題為基于自然語言處理的金融營銷活動情感分析，希望能夠借此幫助金融行業(yè)對營銷活動的效果進(jìn)行評估分析。全國并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽人工智能賽道評委會主席、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博導(dǎo)、科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長陳恩紅教授介紹說，有60多支隊伍參與了人工智能組的比拼，整體水平令人滿意。

　　“在全球范圍內(nèi)，人工智能人才都十分缺乏。中國政府對人工智能的重視，對人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、大學(xué)學(xué)科建設(shè)、構(gòu)筑生態(tài)環(huán)境等將起到非常積極的促進(jìn)作用。”何京翔表示，英特爾也成立了專門的人工智能部門，不斷加大投入。

　　郭濤

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