1月21日下午，ASC19啟動會于清華大學(xué)FIT多功能廳順利舉行。中國工程院院士、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)百人參加了會議。ASC19吸引了全球六大洲超過300支高校隊(duì)伍報(bào)名參賽，通過預(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，未來是屬于超級計(jì)算的時代。

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

我國近年來在超算500強(qiáng)的表現(xiàn)實(shí)屬驚艷，憑借天河二號和神威·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，美國憑借“頂點(diǎn)(Summit)”，時隔多年重回榜首。而就在榜單發(fā)布不久，新華社消息稱，我國自主研發(fā)的新一代百億億次超級計(jì)算機(jī)——“天河三號”Ｅ級原型機(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？

超級計(jì)算是世界高端信息領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，是整個高科技的重要支柱之一，也是體現(xiàn)我國科技競爭力和綜合國力的重要標(biāo)志，具有基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和標(biāo)志性，是“國之重器”，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需求，而且無可替代，更無法依賴國際市場，必須依靠我們自己來發(fā)展。從這個意義上說，無論怎樣重視都不過分。

少年強(qiáng)則國強(qiáng)，ASC培養(yǎng)超算人才

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

超算競賽，便是方式之一。

1月21日，2019 ASC世界大學(xué)生超級計(jì)算機(jī)競賽(ASC19)啟動儀式在京舉行，中國工程院院士、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)百人參加了會議。

ASC19吸引了全球六大洲超過300支高校隊(duì)伍報(bào)名參賽，通過預(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

梅建平

正如科技部高新司副司長梅建平在此次啟動會中所述，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。對復(fù)合型人才的需求也就逐步增加。

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

ASC競賽通過吸引世界各國大學(xué)生廣泛參與，結(jié)合國際大科學(xué)問題和重大應(yīng)用場景設(shè)置賽題，并且引入世界頂級的超算系統(tǒng)作為競賽平臺。為廣大的參賽選手搭建了一個開拓視野，交流技術(shù)，鍛煉能力，增進(jìn)友誼的大舞臺。它將會對培養(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、中國工程院院士、浪潮集團(tuán)首席科學(xué)家

王恩東

ASC競賽發(fā)起人、中國工程院院士、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)建國際青年人才交流合作平臺，引導(dǎo)參賽學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)精神。

通過設(shè)置國際大科學(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，比拼全球氣候變化和AI圖像重建

對參賽選手來說，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300支高校隊(duì)伍報(bào)名參賽，通過預(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程，這將讓大學(xué)生們有機(jī)會接觸到目前國際上最前沿的氣候變化科學(xué)工程。

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

CESM是一個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)際觀測得到的氣候場資料作為起始狀態(tài)，最終在超級計(jì)算機(jī)上再現(xiàn)氣候變化的過程。

科學(xué)家們運(yùn)用CESM來模擬海洋生態(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)對氣候的影響，大氣、海洋和地表的碳循環(huán)，以及溫室氣體對高層大氣的影響等，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ASC競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，簡稱SR)并訓(xùn)練相應(yīng)的AI模型，利用超級計(jì)算機(jī)在盡可能短的時間內(nèi)將80張模糊不清的圖像還原成高分辨率圖像，同時在相似度上符合標(biāo)準(zhǔn)。

圖像超分辨率SR技術(shù)是近幾十年來廣受關(guān)注的一項(xiàng)視覺計(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。

參與競賽或?qū)⒏淖內(nèi)松壽E

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

然而，對于面向本科生的ASC競賽，許多初來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)副校長姚山提問：作為一位教育工作者，從您的角度來看，是否推薦大部分學(xué)生參與類似ASC這樣的競賽？平時的課業(yè)與競賽之間又如何做到平衡呢？

對此，姚山副校長給予了一個肯定的答復(fù)：“作為大學(xué)老師，我希望出現(xiàn)更多對學(xué)生的成長和教育能夠帶來益處的競賽和比賽。”

大連理工大學(xué)副校長

姚山

我國大學(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題，但亟需推動改革，采用更多更好的方式讓學(xué)生將其課余時間投入到多學(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。

這是從師長的角度來看待ASC競賽的，那么從學(xué)生本身又作何看法呢？

此次ASC19啟動會特別邀請了來自華中農(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競賽中取得了優(yōu)異的成績)。

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)長學(xué)姐參加比賽拿到獎牌、有的積累了不錯的開發(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，而對自己的學(xué)業(yè)和未來的選擇感到迷茫，無法抉擇。

偶然的機(jī)會，周恒抱著試一試的態(tài)度報(bào)名了學(xué)院超算俱樂部，而在為期7天的暑期集訓(xùn)中，他發(fā)現(xiàn)，超算，并沒有想象中那么的簡單——許多相關(guān)課程在大三才有開設(shè)，對一個本科生來說挑戰(zhàn)還是巨大的。

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

回看自己的本科，周恒同學(xué)說道：

ASC超算競賽改變了我的人生方向，如果我當(dāng)時沒有參加ASC超算競賽，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超算競賽讓我學(xué)到了很多本科階段學(xué)不到的知識，我覺得作為一名計(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)問題，解決問題的能力，這一點(diǎn)對往后的學(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)生超級計(jì)算機(jī)競賽）是由中國發(fā)起的世界最大規(guī)模的大學(xué)生超算競賽，與美國SC、德國ISC并稱全球三大超算競賽。

ASC Student Supercomputer Challenge發(fā)韌于2012年，經(jīng)過7年發(fā)展，經(jīng)歷了從中國到亞洲，再從亞洲到世界的規(guī)模升級，影響力不斷攀升。迄今為止，ASC 競賽已吸引到全球超過7000 名年輕人才參與，參賽隊(duì)伍總數(shù)超過1400支。

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

ASC競賽旨在通過大賽的平臺，推動各國及地區(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)性超算競賽

ASC競賽是國際同類比賽中，第一個引入世界級頂級超算系統(tǒng)作為競賽平臺的賽事：

2014年競賽與國家超級計(jì)算廣州中心合作，引入了當(dāng)時全球最快的超級計(jì)算機(jī)天河二號作為競賽平臺；

2017年競賽與國家超級計(jì)算無錫中心合作，將當(dāng)時全球最快的超級計(jì)算機(jī)神威·太湖之光作為競賽平臺。

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

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

ASC15競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競賽采用戈登·貝爾獎入圍應(yīng)用高分辨率海浪數(shù)值模擬MASNUM及無人駕駛領(lǐng)域AI應(yīng)用作為競賽賽題；

ASC18競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)獎頒給了“在開發(fā)用于溶液中生物分子高分辨率結(jié)構(gòu)測定的冷凍電鏡技術(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作為競賽賽題。

ASC競賽打開了人工智能比拼的新視角

ASC競賽從2016年引入人工智能AI賽題，意在激勵參賽隊(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人工智能賽題為來自科大訊飛提供的智能語音DNN應(yīng)用。

競賽要求參賽隊(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，在天河二號超級計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)高度優(yōu)化，對涉及英文、中文普通話、四川方言三個語種共約60萬條語音數(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人工智能賽題為來自百度提供的交通預(yù)測應(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，要求各隊(duì)伍在3000瓦功耗下采用組委會提供的超算服務(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)測多達(dá)300+道路在某規(guī)定時間的早高峰路況。

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

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

參賽隊(duì)需要基于來自于搜索引擎如Bing或語音助手如Cortana的真實(shí)提問所構(gòu)建的巨大數(shù)據(jù)集，研究創(chuàng)造自己的回答預(yù)測的AI方法和模型，以實(shí)現(xiàn)對提問的準(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)識和數(shù)字車牌讀取、生物特征識別等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，近二十年來吸引了眾多學(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，同時在相似度上符合標(biāo)準(zhǔn)。

全球最快超級計(jì)算機(jī)排行榜Top500發(fā)起人杰克·唐加拉（Jack Dongarra）對ASC競賽的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)算的相互融合會推動人工智能技術(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，比如說自動駕駛汽車，“這在20年前是不可想象的，現(xiàn)在已經(jīng)接近實(shí)現(xiàn)了，在我有生之年會看到很多過去不可想象的人工智能實(shí)現(xiàn)。”