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“戈登•贝尔”奖获得者付昊桓南科大讲堂解读

2019-05-17 20:14

2017年12月26日下午,国际高性能计算应用领域最高奖戈登•贝尔奖获得者付昊桓做客第144期南科大讲堂,在图书馆111报告厅为我校师生带来一场题为神威•太湖之光:系统及应用的科普性学术报告。讲堂由我校地球空间与科学系主任陈晓非院士主持。

清华领衔斩获高性能计算应用领域最高奖“戈登·贝尔”奖

图片 1报告会现场

11月17日,在美国丹佛举行的全球超级计算大会上,由清华大学地球系统科学系副教授付昊桓等共同领导的团队所完成的“非线性地震模拟”获得国际高性能计算应用领域最高奖“戈登•贝尔”奖(ACM Gordon Bell Prize)。

付昊桓是清华大学地球系统科学系副教授,国家超级计算无锡中心副主任。他多年来致力于高性能计算与地学的交叉研究,发表高性能及地学领域论文近百篇,连续两年荣获国际高性能计算应用领域最高奖戈登•贝尔奖。

该成果是由清华大学地球系统科学系、计算机系与山东大学、南方科技大学、中国科学技术大学、国家并行计算机工程技术研究中心和国家超级计算无锡中心等单位共同完成。成果发表于今年的全球超级计算大会上,论文题目为《基于神威太湖之光的18.9-Pflops非线性地震模拟:实现对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),付昊桓为论文第一作者,清华大学的付昊桓、何聪辉、薛巍以及南方科技大学陈晓非院士为论文共同通讯作者。

图片 2付昊桓作报告

地震对社会的生命,经济和环境都产生了巨大的破坏。即使是科技高度发达的今天,人们在预测地震方面仍然束手无策。地震巨大的破坏和毁灭能力不断驱动着科学家和工程师们去研究和模拟甚至预测地震。大地震的模拟日益精确,不仅能为地震之后次生灾害发生前的避难和疏散起到关键作用,也能为地震预测的研究提供至关重要的帮助,更进一步也可为人类与自然灾害的抗争做出重大贡献。

神威太湖之光是全球首台可提供超过10亿亿次(100PFlops)量级峰值计算能力的超级计算机,被正式确认为全球最快超级计算机。付昊桓介绍了国产众核芯片结构、节点的高密度集成方式、硬件系统的整体特点,阐述了千万核规模及国产众核架构所带来的程序设计挑战,以及基于神威系统的应用软件成果和性能建模方法。

地震模拟工具可以实现对地震发生过程的重现与预测模拟,是科学家理解地震发生与传播规律的重要手段,对于降低与预防地震灾害所带来的巨大损失具有重要作用。而对于工程师来说,地震模拟结果还可以与其它的技术结合,用于对地震高发区的各项基础设施进行合理规划与设计,以提升城市规划的安全性,防患于未然。

付昊桓认为,超级计算机的最终目标是支撑顶尖科学及工程问题的解答。他以和南科大陈晓非院士团队合作的非线性地震研究为例,阐述了神威•太湖之光在地球系统科学、生命科学、计算流体力学、勘探地球物理等领域的研究中发挥的举足轻重的作用,展示了用最快的超级计算机解决最尖端的科学和工程问题的巨大潜力。

基于神威太湖之光超级计算机的强大计算能力,项目团队成功地设计实现了高可扩展性的非线性地震模拟工具。该工具充分发挥国产处理器在存储、计算资源等方面的优势,可以实现高达18.9PFlops的非线性地震模拟,也是国际上首次实现如此大规模下的高分辨率、高频率的非线性可塑性地震模拟。该工具首次实现了对唐山大地震(M7.8, 1976)发生过程的高分辨率精确模拟,使得科学家可以更好地理解唐山大地震所造成的影响,并对未来地震预防预测等研究具有重要的借鉴意义。

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