1月21日下午，ASC19啟動(dòng)會(huì)于清華大學(xué)FIT多功能廳順利舉行。中國(guó)工程院院士、各大超算中心負(fù)責(zé)人、超算與人工智能專家及參賽隊(duì)師生代表等數(shù)百人參加了會(huì)議。ASC19吸引了全球六大洲超過(guò)300支高校隊(duì)伍報(bào)名參賽，通過(guò)預(yù)賽決出的20強(qiáng)將進(jìn)入4月21日-25日在大連理工大學(xué)舉行的總決賽。

年輕人，未來(lái)是屬于超級(jí)計(jì)算的時(shí)代。

在學(xué)術(shù)界，有一個(gè)可謂家喻戶曉的排行榜——世界超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)。該榜單自1993年6月創(chuàng)辦以來(lái)，每6個(gè)月更新一次排名，并成為各個(gè)大國(guó)競(jìng)相追逐的“陣地”之一。

我國(guó)近年來(lái)在超算500強(qiáng)的表現(xiàn)實(shí)屬驚艷，憑借天河二號(hào)和神威·太湖之光，分別六次和四次拿到冠軍，一共十次，相當(dāng)于連續(xù)五年霸榜TOP500。

直到2018年6月，美國(guó)憑借“頂點(diǎn)(Summit)”，時(shí)隔多年重回榜首。而就在榜單發(fā)布不久，新華社消息稱，我國(guó)自主研發(fā)的新一代百億億次超級(jí)計(jì)算機(jī)——“天河三號(hào)”Ｅ級(jí)原型機(jī)完成研制部署。并預(yù)計(jì)于2020年研制成功！

超算較量，愈演愈烈。

為何超算如此重要？

超級(jí)計(jì)算是世界高端信息領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，是整個(gè)高科技的重要支柱之一，也是體現(xiàn)我國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，具有基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和標(biāo)志性，是“國(guó)之重器”，其分量堪比“兩彈一星”。

超算意義重大，它不僅具有非常重要的社會(huì)需求，而且無(wú)可替代，更無(wú)法依賴國(guó)際市場(chǎng)，必須依靠我們自己來(lái)發(fā)展。從這個(gè)意義上說(shuō)，無(wú)論怎樣重視都不過(guò)分。

少年強(qiáng)則國(guó)強(qiáng)，ASC培養(yǎng)超算人才

如今，超算對(duì)國(guó)家發(fā)展的意義不容小覷。而未來(lái)屬于年輕人，因此，在超算領(lǐng)域?qū)δ贻p一代的培養(yǎng)至關(guān)重要。

超算競(jìng)賽，便是方式之一。

1月21日，2019 ASC世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽(ASC19)啟動(dòng)儀式在京舉行，中國(guó)工程院院士、各大超算中心負(fù)責(zé)人、超算與人工智能專家及參賽隊(duì)師生代表等數(shù)百人參加了會(huì)議。

ASC19吸引了全球六大洲超過(guò)300支高校隊(duì)伍報(bào)名參賽，通過(guò)預(yù)賽決出的20強(qiáng)將進(jìn)入4月21日-25日在大連理工大學(xué)舉行的總決賽。

科技部高新司副司長(zhǎng)

梅建平

正如科技部高新司副司長(zhǎng)梅建平在此次啟動(dòng)會(huì)中所述，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)和新應(yīng)用的快速發(fā)展，超算的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍還將進(jìn)一步的拓展。對(duì)復(fù)合型人才的需求也就逐步增加。

少年強(qiáng)，則國(guó)強(qiáng)。大學(xué)階段既是增長(zhǎng)知識(shí)的學(xué)習(xí)期，也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和工程能力的起步期。

ASC競(jìng)賽通過(guò)吸引世界各國(guó)大學(xué)生廣泛參與，結(jié)合國(guó)際大科學(xué)問(wèn)題和重大應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)置賽題，并且引入世界頂級(jí)的超算系統(tǒng)作為競(jìng)賽平臺(tái)。為廣大的參賽選手搭建了一個(gè)開拓視野，交流技術(shù)，鍛煉能力，增進(jìn)友誼的大舞臺(tái)。它將會(huì)對(duì)培養(yǎng)高水平復(fù)合型的超算人才發(fā)揮重要的作用。

ASC發(fā)起人、中國(guó)工程院院士、浪潮集團(tuán)首席科學(xué)家

王恩東

ASC競(jìng)賽發(fā)起人、中國(guó)工程院院士、浪潮集團(tuán)首席科學(xué)家王恩東認(rèn)為：

ASC一直致力于構(gòu)建國(guó)際青年人才交流合作平臺(tái)，引導(dǎo)參賽學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)精神。

通過(guò)設(shè)置國(guó)際大科學(xué)工程和人工智能等前沿技術(shù)賽題，讓年輕學(xué)子們親身感受關(guān)乎人類福祉和文明進(jìn)步的全球重大挑戰(zhàn)，這將有助于培養(yǎng)具有國(guó)際視野、前沿技術(shù)思維的復(fù)合型超算及人工智能人才。

賽題難度再升級(jí)，比拼全球氣候變化和AI圖像重建

對(duì)參賽選手來(lái)說(shuō)，最為關(guān)心的當(dāng)然是賽制和賽題。

ASC19吸引了全球六大洲超過(guò)300支高校隊(duì)伍報(bào)名參賽，通過(guò)預(yù)賽決出的20強(qiáng)將進(jìn)入4月21日-25日在大連理工大學(xué)舉行的總決賽。

賽題包括：

研究全球氣候變化的地球系統(tǒng)模式CESM；

人工智能圖像超分辨率重建SR；

研究全球氣候變化的地球系統(tǒng)模式CESM

CESM賽題要求參賽大學(xué)生隊(duì)伍利用超級(jí)計(jì)算機(jī)，推演工業(yè)革命開始前十年以及二十一世紀(jì)前十年全球氣候變化的過(guò)程，這將讓大學(xué)生們有機(jī)會(huì)接觸到目前國(guó)際上最前沿的氣候變化科學(xué)工程。

CESM是當(dāng)今國(guó)際上應(yīng)用最為廣泛的氣候模型，同時(shí)也是聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）撰寫第五和第六次評(píng)估報(bào)告所使用的主要?dú)夂蚰Ｐ椭弧?/p>

CESM是一個(gè)完全耦合的氣候模型，包括了大氣、陸地、海洋、海冰、陸冰等幾大模塊，利用物理、化學(xué)、流體力學(xué)等方程式，外加由實(shí)際觀測(cè)得到的氣候場(chǎng)資料作為起始狀態(tài)，最終在超級(jí)計(jì)算機(jī)上再現(xiàn)氣候變化的過(guò)程。

科學(xué)家們運(yùn)用CESM來(lái)模擬海洋生態(tài)系統(tǒng)與溫室氣體的相互作用，臭氧、粉塵和其他大氣化學(xué)物質(zhì)對(duì)氣候的影響，大氣、海洋和地表的碳循環(huán)，以及溫室氣體對(duì)高層大氣的影響等，還可以探索更廣闊的應(yīng)用空間。

人工智能圖像超分辨率重建SR

近年來(lái)ASC競(jìng)賽中人工智能賽題備受關(guān)注，ASC19要求各參賽隊(duì)伍自行設(shè)計(jì)圖像超分辨率算法(Super-Resolution，簡(jiǎn)稱SR)并訓(xùn)練相應(yīng)的AI模型，利用超級(jí)計(jì)算機(jī)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)將80張模糊不清的圖像還原成高分辨率圖像，同時(shí)在相似度上符合標(biāo)準(zhǔn)。

圖像超分辨率SR技術(shù)是近幾十年來(lái)廣受關(guān)注的一項(xiàng)視覺(jué)計(jì)算技術(shù)，其目標(biāo)是將低分辨率圖像恢復(fù)或重建為高分辨率圖像。

隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)特別是生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)GAN被引入到SR研究中，這項(xiàng)技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星和航天圖像分析、醫(yī)療圖像處理、壓縮圖像／視頻增強(qiáng)及其他應(yīng)用領(lǐng)域。

參與競(jìng)賽或?qū)⒏淖內(nèi)松壽E

當(dāng)然，ASC競(jìng)賽除了對(duì)國(guó)家超算竟備的人才培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用，與個(gè)人的學(xué)業(yè)與發(fā)展也存在著緊密的聯(lián)系。

然而，對(duì)于面向本科生的ASC競(jìng)賽，許多初來(lái)乍到必然擁有許多的困惑與迷茫。

新智元記者便向ASC19總決賽東道主大連理工大學(xué)副校長(zhǎng)姚山提問(wèn)：作為一位教育工作者，從您的角度來(lái)看，是否推薦大部分學(xué)生參與類似ASC這樣的競(jìng)賽？平時(shí)的課業(yè)與競(jìng)賽之間又如何做到平衡呢？

對(duì)此，姚山副校長(zhǎng)給予了一個(gè)肯定的答復(fù)：“作為大學(xué)老師，我希望出現(xiàn)更多對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)和教育能夠帶來(lái)益處的競(jìng)賽和比賽。”

大連理工大學(xué)副校長(zhǎng)

姚山

我國(guó)大學(xué)的教育在學(xué)生“自我投入”方面是不充分的，有可能是施教者在教育與引導(dǎo)學(xué)生方面存在一定的問(wèn)題，但亟需推動(dòng)改革，采用更多更好的方式讓學(xué)生將其課余時(shí)間投入到多學(xué)科交叉的、能夠自主學(xué)習(xí)的領(lǐng)域中去，而不應(yīng)當(dāng)是“填鴨式”的模式。

這是從師長(zhǎng)的角度來(lái)看待ASC競(jìng)賽的，那么從學(xué)生本身又作何看法呢？

此次ASC19啟動(dòng)會(huì)特別邀請(qǐng)了來(lái)自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)參賽隊(duì)代表周恒同學(xué)發(fā)表講話，分享心得(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)參賽隊(duì)在去年的ASC競(jìng)賽中取得了優(yōu)異的成績(jī))。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)參賽隊(duì)代表

周恒同學(xué)

曾經(jīng)的周恒也似蕓蕓新生，看到有的學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐參加比賽拿到獎(jiǎng)牌、有的積累了不錯(cuò)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，得到了BAT的offer、有的拿到學(xué)校的保送資格、有的發(fā)表了自己的科研論文，而對(duì)自己的學(xué)業(yè)和未來(lái)的選擇感到迷茫，無(wú)法抉擇。

偶然的機(jī)會(huì)，周恒抱著試一試的態(tài)度報(bào)名了學(xué)院超算俱樂(lè)部，而在為期7天的暑期集訓(xùn)中，他發(fā)現(xiàn)，超算，并沒(méi)有想象中那么的簡(jiǎn)單——許多相關(guān)課程在大三才有開設(shè)，對(duì)一個(gè)本科生來(lái)說(shuō)挑戰(zhàn)還是巨大的。

通過(guò)不斷的自我學(xué)習(xí)與努力，周恒同學(xué)終于取得了成績(jī)。于是便于2017年參與ASC，取得了當(dāng)年的二等獎(jiǎng)；而后于2018年，斬獲ASC18一等獎(jiǎng)！

回看自己的本科，周恒同學(xué)說(shuō)道：

ASC超算競(jìng)賽改變了我的人生方向，如果我當(dāng)時(shí)沒(méi)有參加ASC超算競(jìng)賽，可能我現(xiàn)在已經(jīng)在某家互聯(lián)網(wǎng)公司工作，又或是剛剛結(jié)束考研的奮戰(zhàn)。

ASC超算競(jìng)賽讓我學(xué)到了很多本科階段學(xué)不到的知識(shí)，我覺(jué)得作為一名計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，不僅僅要掌握如何寫代碼這種基本功能，更要深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)。

近距離接觸計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的難題，參與到導(dǎo)師的科研項(xiàng)目中，這也鍛煉了我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，這一點(diǎn)對(duì)往后的學(xué)習(xí)有非常大的幫助。

人生難得幾回搏。年輕人，要抓住機(jī)遇，砥礪前行。

ASC往屆精彩回顧

ASC Student Supercomputer Challenge（中文：ASC世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽）是由中國(guó)發(fā)起的世界最大規(guī)模的大學(xué)生超算競(jìng)賽，與美國(guó)SC、德國(guó)ISC并稱全球三大超算競(jìng)賽。

ASC Student Supercomputer Challenge發(fā)韌于2012年，經(jīng)過(guò)7年發(fā)展，經(jīng)歷了從中國(guó)到亞洲，再?gòu)膩喼薜绞澜绲囊?guī)模升級(jí)，影響力不斷攀升。迄今為止，ASC 競(jìng)賽已吸引到全球超過(guò)7000 名年輕人才參與，參賽隊(duì)伍總數(shù)超過(guò)1400支。

ASC競(jìng)賽由中國(guó)倡議成立，與日本、俄羅斯、韓國(guó)、新加坡、泰國(guó)、中國(guó)***、中國(guó)香港等國(guó)家和地區(qū)的超算專家和機(jī)構(gòu)共同發(fā)起并組織，并得到美國(guó)、歐洲等國(guó)家地區(qū)超算學(xué)者和組織的積極響應(yīng)支持。

ASC競(jìng)賽旨在通過(guò)大賽的平臺(tái)，推動(dòng)各國(guó)及地區(qū)間超算青年人才交流和培養(yǎng)，提升超算應(yīng)用水平和研發(fā)能力，發(fā)揮超算的科技驅(qū)動(dòng)力，促進(jìn)科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

全球最具挑戰(zhàn)性超算競(jìng)賽

ASC競(jìng)賽是國(guó)際同類比賽中，第一個(gè)引入世界級(jí)頂級(jí)超算系統(tǒng)作為競(jìng)賽平臺(tái)的賽事：

2014年競(jìng)賽與國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心合作，引入了當(dāng)時(shí)全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)天河二號(hào)作為競(jìng)賽平臺(tái)；

2017年競(jìng)賽與國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心合作，將當(dāng)時(shí)全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)神威·太湖之光作為競(jìng)賽平臺(tái)。

讓本科生可以實(shí)際動(dòng)手操作全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)并挑戰(zhàn)尖端科學(xué)應(yīng)用問(wèn)題，無(wú)疑能充分激發(fā)年青人超乎想象的科技創(chuàng)新熱情。

ASC致力于競(jìng)賽與國(guó)際大科學(xué)問(wèn)題結(jié)合，提供參賽隊(duì)員更多與國(guó)際大科學(xué)工程的親密接觸機(jī)會(huì)：

ASC15競(jìng)賽與世界最大射電天文望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目SKA合作，將其應(yīng)用Gridding作為賽題；

ASC17競(jìng)賽采用戈登·貝爾獎(jiǎng)入圍應(yīng)用高分辨率海浪數(shù)值模擬MASNUM及無(wú)人駕駛領(lǐng)域AI應(yīng)用作為競(jìng)賽賽題；

ASC18競(jìng)賽包含了一道世界頂尖科學(xué)成就的計(jì)算應(yīng)用, 2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了“在開發(fā)用于溶液中生物分子高分辨率結(jié)構(gòu)測(cè)定的冷凍電鏡技術(shù)方面的貢獻(xiàn)”的三位科學(xué)家, 而ASC18將冷凍電鏡的核心應(yīng)用三維重構(gòu)軟件Relion作為競(jìng)賽賽題。

ASC競(jìng)賽打開了人工智能比拼的新視角

ASC競(jìng)賽從2016年引入人工智能AI賽題，意在激勵(lì)參賽隊(duì)員充分發(fā)揮超算計(jì)算力挑戰(zhàn)優(yōu)化領(lǐng)先AI應(yīng)用，至今已得到科大訊飛、百度、微軟等著名人工智能企業(yè)的大力支持與積極參與。

ASC16人工智能賽題為來(lái)自科大訊飛提供的智能語(yǔ)音DNN應(yīng)用。

競(jìng)賽要求參賽隊(duì)進(jìn)行該算法的MIC眾核超算移植優(yōu)化。總決賽中，華中科技大學(xué)代表隊(duì)設(shè)計(jì)了非常出色的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方案，在天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)高度優(yōu)化，對(duì)涉及英文、中文普通話、四川方言三個(gè)語(yǔ)種共約60萬(wàn)條語(yǔ)音數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了高準(zhǔn)確度訓(xùn)練模型，并將計(jì)算性能最高提升108倍。

ASC17人工智能賽題為來(lái)自百度提供的交通預(yù)測(cè)應(yīng)用。

預(yù)賽階段給出某城市前50天實(shí)際采集的交通狀況的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，要求參賽隊(duì)預(yù)測(cè)出第51天的交通狀況。在總決賽階段，賽題難度進(jìn)一步升級(jí)，要求各隊(duì)伍在3000瓦功耗下采用組委會(huì)提供的超算服務(wù)器搭建系統(tǒng)集群，利用百度PaddlePaddle框架開發(fā)深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，預(yù)測(cè)多達(dá)300+道路在某規(guī)定時(shí)間的早高峰路況。

北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)以及香港浸會(huì)大學(xué)等多隊(duì)在這道賽題中針對(duì)性給出了出色的解決方案。

ASC18人工智能賽題為來(lái)自微軟提供的自然語(yǔ)言閱讀理解中的搜索提問(wèn)回答預(yù)測(cè)(Answer Prediction for Search Query)。

參賽隊(duì)需要基于來(lái)自于搜索引擎如Bing或語(yǔ)音助手如Cortana的真實(shí)提問(wèn)所構(gòu)建的巨大數(shù)據(jù)集，研究創(chuàng)造自己的回答預(yù)測(cè)的AI方法和模型，以實(shí)現(xiàn)對(duì)提問(wèn)的準(zhǔn)確回答，讓人工智能向解決好認(rèn)知挑戰(zhàn)更進(jìn)一步。

而ASC19人工智能賽題是單張圖像超分辨率SR。

SR是指由一副低分辨率圖像重構(gòu)高分辨率圖像，在衛(wèi)星和航空成像、醫(yī)學(xué)圖像處理、人臉圖像分析、文本圖像分析、標(biāo)識(shí)和數(shù)字車牌讀取、生物特征識(shí)別等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，近二十年來(lái)吸引了眾多學(xué)者研究。

這道賽題要求參賽隊(duì)員基于PyTorch框架設(shè)計(jì)和優(yōu)化算法，將80張模糊不清的圖像還原成高分辨率圖像，同時(shí)在相似度上符合標(biāo)準(zhǔn)。

全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜Top500發(fā)起人杰克·唐加拉（Jack Dongarra）對(duì)ASC競(jìng)賽的AI應(yīng)用挑戰(zhàn)表示肯定，他認(rèn)為大數(shù)據(jù)和高性能計(jì)算的相互融合會(huì)推動(dòng)人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。人工智能技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用其實(shí)已經(jīng)有很多，比如說(shuō)自動(dòng)駕駛汽車，“這在20年前是不可想象的，現(xiàn)在已經(jīng)接近實(shí)現(xiàn)了，在我有生之年會(huì)看到很多過(guò)去不可想象的人工智能實(shí)現(xiàn)?！?/p>