携手超算 共创佳绩

———记我校荣获2017年ASC世界大学生超算竞赛一等奖团队





  “不停地发现问题,不停地为解决问题而进行头脑风暴。”队长郭佶睿这样描述团队准备比赛的过程。作为计算机算法领域的一支队伍,他们每天都会遇到各种问题,大到遇到突发状况,小到下一步选用哪个字符。“有时候不知道该怎么办,但我们是一个团队,有无穷的想法和力量。”郭佶睿说。
  ASC世界大学生超级计算机竞赛(简称ASC超算竞赛),是目前全球规模最大、参与人数最多的大学生超算竞赛,与德国ISC、美国SC并称世界三大超算竞赛。由我校临床医学系的郭佶睿,信息工程学院的于子晨、胡伟方、张炯,力学与工程科学学院的孔文雁组成的超算团队,代表我校参加了2017年ASC世界大学生超级计算机竞赛决赛,经过为期5天的现场比拼,最终获得了2017年ASC世界大学生超级计算机竞赛一等奖和最佳人气奖。
  “我们每个人都很谨慎,生怕出问题,但还是不可避免地会出现错误,”胡伟方说,“比赛前一天晚上,我们在代码里发现了3个重大漏洞,其中一个漏洞甚至造成了预测数据出现错位。”为了修补漏洞,整个团队一夜未眠。
  即便如此,在第二天的比赛过程中还是出现了新的问题。一般情况下,训练出一个模型需要 6个小时。但是比赛当天,在训练了3个小时后,一位队员由于操作失误,不小心在计算机上按了Ctrl+Z键,将训练程序隐藏了起来。队长郭佶睿误以为训练程序被取消了,这就意味着之前3个小时的训练都成了无用功,他便赶紧召集全体队员商量对策。随后,他们决定使用其他闲置的节点,重新训练一个数据量相对较少的模型。“2个小时后,我们才发现原来是操作失误,幸好之前未完成的训练可以恢复。”郭佶睿说。最终,在比赛结束前的半小时,他们成功使全部数据训练完毕,并得出预测结果。
  去年12月,我校就开始准备ASC超算竞赛的相关工作,共有9支团队报名参加初赛,经过选拔,由郭佶睿等人组成的超算团队脱颖而出,代表我校参加决赛。郭佶睿说:“以前我校没有参加过这项世界性的大型比赛,所以在超算方面,我们基本处于空白状态,赛前的准备工作除了导师的指导,基本上都是靠我们自己翻书本、查资料摸索出来的。”
  在半年的准备工作中,团队成员既团结协作,又科学分工,充分发挥各自的优势。郭佶睿负责硬件平台搭建,于子晨和孔文雁负责大规模原子分子并行模拟器优化工作,胡伟方负责人工智能平台项目优化,张炯负责基准测试和软件环境搭建。在决赛前的冲刺阶段,团队成员几乎住在实验楼的机房和控制室里,为超级计算机搭建网络和运行环境,并进行软件工程优化。
  在团队合作中,队员之间很少有分歧。一旦出现较大的问题,都是大家一同讨论解决。在参考资料匮乏的情况下,他们遇到过很多难题。胡伟方负责人工智能领域,题目是人工智能交通状况预测。“进行交通状况预测,除了要掌握一门新的语言以及Linux系统的操作以外,最大的难点在于如何掌控好一个计算模型,也就是如何从一堆数据中提取出它们的特征,安装什么格式把特征传达给机器,机器用哪种结构进行运算并更新参数,进而学习它们的特征,最后让机器得出预测结果。”胡伟方说。
  为了比赛,团队5人投入了很多时间和精力。除了上课,其他时间他们全都一心扑在赛前准备工作上。超算设备搭建在南校区,在临近比赛的几天里,队员们每天7点赶到南校区,一直到晚上10点才离开。虽然来回奔波很辛苦,但他们却拧成一股绳,干劲十足。“尽管我们以前对超算没有太多了解,但对计算机的共同兴趣使我们凝聚到了一起。”郭佶睿笑着说。就这样,来自不同年级、不同专业的5位同学一同走进了超算的世界。胡伟方说:“正是由于我们对超算都有浓厚的兴趣,并且真正爱上了这门学科,才取得了今天的成绩。”
  对于未来在超算领域的打算,郭佶睿说:“我们把超算看作一种思路和方法,在遇到问题时,能够运用它来帮助解决;在计算机知识的学习中,能够用它来进行实践。现在,我们热爱它、学习它、运用它;未来,我们虽然不一定会在这个领域立足,但超算一定会伴随我们今后的学习、科研和工作。”目前,团队成员已经开始指导下一届的ASC超算竞赛的参赛者,他们希望能为学校“在超算方面取得更新的、更大的突破”而尽自己的一份力。