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做计算机学科的国际领跑者 ——清华大学11次获国际性大学生超算竞赛冠军的背后
2018年11月20日 09:41 来源:中国教育报 作者:杜玮 董鲁皖龙 字号

内容摘要:当地时间11月15日下午,2018国际大学生超级计算机竞赛在美国达拉斯举行颁奖,来自中国清华大学的6名本科生与指导老师一起登上冠军领奖台。(清华大学提供)2018国际大学生超级计算机竞赛颁奖现场,当组委会主席约翰·卡泽宣布,来自中国的清华大学超算团队夺冠时,团队成员们——来自清华不同年级的6名本科生激动欢呼,48小时,清华赢了。

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  ■在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下——新时代新作为新篇章

  当地时间11月15日下午,美国得克萨斯州达拉斯市。

  2018国际大学生超级计算机竞赛颁奖现场,当组委会主席约翰·卡泽宣布,来自中国的清华大学超算团队夺冠时,团队成员们——来自清华不同年级的6名本科生激动欢呼,48小时,清华赢了。

  至此,清华大学包揽了今年世界三大超算竞赛冠军,实现了继2015年后又一次“大满贯”。清华超算团队在三大国际性大学生超算竞赛中累计获11项冠军。

  今年10月底,在《美国新闻与世界报道》(US News)发布的2019世界大学计算机学科排名中,清华大学成功蝉联,再居首位。

  两夺高性能计算研究领域国际最高奖戈登·贝尔奖,打破该奖项设置29年来无国人获奖的空白;上世纪80年代起布局人工智能研究,研究成果大放异彩;人才培养抓主干课程、重基础、强实践;人事制度改革将教师分系列管理,激活动力……近日,记者采访了清华大学计算机系,探求该校11次获国际性大学生超算竞赛冠军背后的“独门秘籍”。

  找准方向 重回领跑席

  成立60年,清华计算机系战果辉煌:晶体管、电子管、集成电路……这些课本当中常见的语汇都曾是该系叱咤风云、笑傲江湖的“绝学”。过去近10年,清华计算机学科更是取得了质的飞跃。

  但一度,学科的发展也陷入迷茫,甚至被外人评价“除了计算机不搞,啥都搞”。

  2010年,清华大学组织对计算机学科开展首次国际评估,评估委员会给出的评价是:“清华大学要在国际上力争达到顶级水准,必须有世界一流的计算机学科,并具有在该学科某些领域内成为国际领导者的抱负。”

  这一年,计算机系教授吴建平刚担任系主任,他也在思考:系里研究方向10多个,做什么的都有,但重点不突出,到底该在哪些方向领跑?

  经讨论,系里公认:计算机系不做计算机不行,不做计算机系统不行。“这是建系之本”。

  于是,传统优势项目高性能计算机系统被高度关注,人工智能、下一代互联网也被系里列为另两个重点努力的目标。

  但手头没有高性能计算机系统的大项目,让不少教师信心不足。

  大数据时代来临,国之重器应运而生。2010年以来,“天河一号”“天河二号”“神威·太湖之光”等超级计算机的惊艳亮相,刷新着人们的想象力,也让清华计算机系看到了机遇。

  凭借多年积淀,计算机系主动出击,开始运营当时全球运行速度最快的“神威·太湖之光”超级计算机。“通过合作,把我们的优势发挥出来。”吴建平说,“全球最快计算机你都不摸,你怎么去赶上别人?”

  这算完成了第一步。紧接着,要在这个“大块头”上做通用应用软件。

  几年不懈努力。2016年,依托“神威·太湖之光”超级计算机,以清华计算机系为中坚力量的研究团队,完成了国际上首次用超过千万核对气候高速度、高精度的数值模拟,将戈登·贝尔奖收入囊中,实现该奖项29年来中国首次获奖;2017年,清华计算机系又基于数据压缩、异构任务划分等一系列创新,在国际上首次实现对唐山大地震的高分辨率模拟,再次斩获戈登·贝尔奖。

  高性能计算机系统重回国际第一方阵,其他研究方向也开出绚烂之花。

  “月明清影里,露冷绿樽前。赖有佳人意,依然似故年。”去年12月,一款名为“九歌”的写诗机器人在电视节目中“机智过人”,凭借对30万首诗歌的深度学习,通过两轮人类测试,圈粉无数。而在另一档益智问答节目中,名为“汪仔”的机器人也“碾压”了多名选手。这些“黑科技”都与清华大学计算机系有着密切关联,而在人工智能领域,清华已深耕40载。

  “改革开放初期,(我们)看了很多英文材料,发现所有美国大学计算机系都有人工智能方向,我们决定‘先结婚,后恋爱’。”中国科学院院士、清华大学人工智能研究院院长张钹回忆说,之后,在上世纪80年代,清华计算机系成立了国内首个智能机器人实验室,发表了国内第一篇人工智能领域论文,在国内首获人工智能领域第一个国际重要奖项。上世纪90年代,又成立全国第一个与人工智能有关的国家重点实验室——“智能技术与系统”国家重点实验室。如今,清华人工智能的研究方向包括数据驱动与知识驱动相结合的深度学习,与脑科学结合的交叉学科的探索……

  而历经10余年,下一代互联网也取得了快速发展:从IPv4到IPv6,再到下一代更大规模、更快、更安全的互联网平台……

  回望当初的“小目标”,吴建平有些“小自豪”:“方向完全正确,成果可圈可点。”

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姓名:杜玮 董鲁皖龙 工作单位:

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