您的位置:首頁>正文

清華領銜斬獲高性能計算應用領域最高獎“戈登貝爾”獎

11月17日淩晨, 在美國丹佛舉行的全球超級計算大會(SC2017)上, 由清華大學地球系統科學系副教授付昊桓等共同領導的團隊所完成的“非線性地震類比”獲得國際高性能計算應用領域最高獎“戈登•貝爾”獎(ACM Gordon Bell Prize)。

2017年“ 戈登·貝爾” 頒獎現場。

該成果是由清華大學地球系統科學系、電腦系與山東大學、南方科技大學、中國科學技術大學、國家平行電腦工程技術研究中心和國家超級計算無錫中心等單位共同完成。 成果發表於今年的全球超級計算大會上, 論文題目為《基於神威太湖之光的18.9-Pflops非線性地震類比:實現對18Hz和8m情景的描述》(18.9-Pflops Nonlinear Earthquake Simulation on Sunway TaihuLight: Enabling Depiction of 18-Hz and 8-Meter Scenarios)。

清華大學地球系統科學系付昊桓為論文第一作者, 清華大學地球系統科學系付昊桓, 電腦系何聰輝、薛巍以及南方科技大學陳曉非院士為論文共同通訊作者。 作者還包括清華大學楊廣文、陳炳煒, 山東大學殷澤坤、張庭堅、劉衛國, 南方科技大學張振國,

中國科學技術大學張文強, 國家平行計算工程技術研究中心尹萬旺等。

獲獎證書。

“非線性地震類比”

唐山大地震模擬結果圖。

地震對社會的生命, 經濟和環境都產生了巨大的破壞。 即使是科技高度發達的今天, 預測地震仍然是世界性難題。 地震巨大的破壞和毀滅能力不斷驅動著科學家和工程師們去研究和模擬甚至預測地震。 大地震的模擬日益精確, 不僅能為地震之後次生災害發生前的避難和疏散起到關鍵作用, 也能為地震預測的研究提供至關重要的幫助, 更進一步也可為人類與自然災害的抗爭做出重大貢獻。


地震模擬工具可以實現對地震發生過程的重現與預測模擬, 是科學家理解地震發生與傳播規律的重要手段, 對於降低與預防地震災害所帶來的巨大損失具有重要作用。 而對於工程師來說, 地震模擬結果還可以與其它的技術結合, 用於對地震高發區的各項基礎設施進行合理規劃與設計, 以提升城市規劃的安全性, 防患於未然。

基於神威太湖之光超級電腦的強大計算能力, 項目團隊成功地設計實現了高可擴展性的非線性地震類比工具。 該工具充分發揮國產處理器在存儲、計算資源等方面的優勢, 可以實現高達18.9PFlops的非線性地震類比, 也是國際上首次實現如此大規模下的高解析度、高頻率的非線性可塑性地震類比。

該工具首次實現了對唐山大地震(M7.8, 1976)發生過程的高解析度精確模擬, 使得科學家可以更好地理解唐山大地震所造成的影響, 並對未來地震預防預測等研究具有重要的借鑒意義。

25km高解析度全球大氣模式對卡特裡娜颶風的模擬。

除此之外,由付昊桓為第一作者的“全球氣候模式的高性能類比”研究也入圍“戈登·貝爾”獎,兩項研究佔據了該獎2017年最後獲提名總數的2/3。

隨著人類活動範圍和強度日益增加,全球性氣候變化、資源和環境問題成為擺在各國面前的共同挑戰、也是當今人類共同命運之所系。

全球氣候模式是理解全球氣候變化規律、預測與預防未來極端氣候災害的重要工具。隨著科學技術的不斷發展,全球氣候模式所包含的研究內容也變得更加豐富,由此帶來了海量的類比資料、巨大的類比區域、以及複雜的變化過程等諸多問題。這些特徵也使得實現高解析度、高可擴展性與高性能的氣候模式類比變得更加具有挑戰性;對優化方法、電腦性能等都提出了全新的要求。針對這些挑戰,由清華大學、北京師範大學和山東大學組成的聯合研究團隊,根據神威太湖之光超級電腦的系統特點,設計了從進程到執行緒的一整套優化方案,並對具有海量代碼任務的經典大氣模式CAM進行了重構設計,將其成功地移植到了國產平臺上,實現了千萬核規模下25公里解析度的類比和每天3.4模式年的計算性能;對於模式的動力框架部分,更是實現了千萬核規模下750米的解析度能力,以及3.3PFlops的計算性能。基於該工作的研究成果,研究團隊實現了對卡特裡娜颶風整個生命週期的準確模擬。作為對真實應用的大規模數值模擬,該工作的成功完成對於未來面向E級(百億億次)計算系統的應用發展具有重要借鑒意義,並在程式設計、優化方法等方面提供了寶貴的經驗。

2016年11月17日,在美國鹽湖城召開的全球超級計算大會(SC2016)上,由中科院軟體所楊超和清華大學電腦系薛巍、地球系統科學研究中心付昊桓等共同領導的團隊所完成,運行于神威太湖之光的應用 “千萬核可擴展大氣動力學全隱式模擬”獲得戈登貝爾獎,實現了該獎創辦30年來我國在此大獎上零的突破。

未來,清華大學地球系統科學系將立足清華“雙一流”學科優勢和自身學科特點,推動我國地球系統模式與高性能計算的學科交叉和合作研究,培養面向地球系統模式發展的青年人才。依託神威太湖之光超級電腦,清華大學的科研團隊也將繼續在生物醫藥、機器學習、航空航太、工業製造、氣候類比、新材料和新能源等多學科領域交叉,支持國家重大科技應用、先進製造等領域解算,開展更多具有挑戰性的應用課題。

“四連冠”

國產超算系統“神威·太湖之光”在今年全球超級計算大會上公佈的500強榜單中再次衛冕世界第一,榮獲四連冠。這也是包括“天河二號”“神威·太湖之光”等我國國產超算系統在世界超級電腦冠軍寶座的十連冠。“神威·太湖之光”由國家平行電腦工程技術研究中心研製,安裝在國家超級計算無錫中心,清華大學電腦系楊廣文教授及團隊負責運營。

四連冠獲獎證書。

高性能計算應用最高獎 ——“戈登•貝爾”獎,設立於1987年,由美國電腦協會於每年11月在美國召開的超算領域頂級會議頒發,旨在獎勵時代前沿的平行計算研究成果,特別是高性能計算創新應用的傑出成就,被譽為“超級計算應用領域的諾貝爾獎”。

除此之外,由付昊桓為第一作者的“全球氣候模式的高性能類比”研究也入圍“戈登·貝爾”獎,兩項研究佔據了該獎2017年最後獲提名總數的2/3。

隨著人類活動範圍和強度日益增加,全球性氣候變化、資源和環境問題成為擺在各國面前的共同挑戰、也是當今人類共同命運之所系。

全球氣候模式是理解全球氣候變化規律、預測與預防未來極端氣候災害的重要工具。隨著科學技術的不斷發展,全球氣候模式所包含的研究內容也變得更加豐富,由此帶來了海量的類比資料、巨大的類比區域、以及複雜的變化過程等諸多問題。這些特徵也使得實現高解析度、高可擴展性與高性能的氣候模式類比變得更加具有挑戰性;對優化方法、電腦性能等都提出了全新的要求。針對這些挑戰,由清華大學、北京師範大學和山東大學組成的聯合研究團隊,根據神威太湖之光超級電腦的系統特點,設計了從進程到執行緒的一整套優化方案,並對具有海量代碼任務的經典大氣模式CAM進行了重構設計,將其成功地移植到了國產平臺上,實現了千萬核規模下25公里解析度的類比和每天3.4模式年的計算性能;對於模式的動力框架部分,更是實現了千萬核規模下750米的解析度能力,以及3.3PFlops的計算性能。基於該工作的研究成果,研究團隊實現了對卡特裡娜颶風整個生命週期的準確模擬。作為對真實應用的大規模數值模擬,該工作的成功完成對於未來面向E級(百億億次)計算系統的應用發展具有重要借鑒意義,並在程式設計、優化方法等方面提供了寶貴的經驗。

2016年11月17日,在美國鹽湖城召開的全球超級計算大會(SC2016)上,由中科院軟體所楊超和清華大學電腦系薛巍、地球系統科學研究中心付昊桓等共同領導的團隊所完成,運行于神威太湖之光的應用 “千萬核可擴展大氣動力學全隱式模擬”獲得戈登貝爾獎,實現了該獎創辦30年來我國在此大獎上零的突破。

未來,清華大學地球系統科學系將立足清華“雙一流”學科優勢和自身學科特點,推動我國地球系統模式與高性能計算的學科交叉和合作研究,培養面向地球系統模式發展的青年人才。依託神威太湖之光超級電腦,清華大學的科研團隊也將繼續在生物醫藥、機器學習、航空航太、工業製造、氣候類比、新材料和新能源等多學科領域交叉,支持國家重大科技應用、先進製造等領域解算,開展更多具有挑戰性的應用課題。

“四連冠”

國產超算系統“神威·太湖之光”在今年全球超級計算大會上公佈的500強榜單中再次衛冕世界第一,榮獲四連冠。這也是包括“天河二號”“神威·太湖之光”等我國國產超算系統在世界超級電腦冠軍寶座的十連冠。“神威·太湖之光”由國家平行電腦工程技術研究中心研製,安裝在國家超級計算無錫中心,清華大學電腦系楊廣文教授及團隊負責運營。

四連冠獲獎證書。

高性能計算應用最高獎 ——“戈登•貝爾”獎,設立於1987年,由美國電腦協會於每年11月在美國召開的超算領域頂級會議頒發,旨在獎勵時代前沿的平行計算研究成果,特別是高性能計算創新應用的傑出成就,被譽為“超級計算應用領域的諾貝爾獎”。

同類文章
Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示