台灣清華大學首獲ASC19世界超算總冠軍，清華大學奪得亞軍

新智元報道

編輯：金磊

【新智元導讀】4月25日，世界最大規模大學生超級計算機競賽——2019 ASC在大連理工大學圓滿落幕。經過預賽選拔的20支隊伍在此次決賽中競相比拼，最終台灣清華大學和清華大學分別斬獲冠亞軍。

兩岸清華分別斬獲冠亞軍。

昨日，世界最大規模2019 ASC世界大學生超級計算機競賽在大連理工大學落幕。賽事精彩而又激烈，比賽結果如下：

冠軍：台灣清華大學

亞軍：清華大學

e Prize計算挑戰獎：中山大學

最高計算性能獎：北京航天航空大學

同時，中山大學、太原理工大學、香港中文大學和德國埃爾朗根-紐倫堡大學成為ASC歷史上首個「超級團隊對抗賽」優勝者。

ASC19由亞洲超算協會、浪潮集團和大連理工大學聯合舉辦，共有全球300餘支高校代表隊報名，經過預賽選拔有20支隊伍晉級總決賽。

ASC歷史第二次：兩岸清華包攬冠亞軍

此次決賽，要求參賽大學生隊伍在3000瓦功耗約束下自行設計超算系統，包括：

運行優化國際通行基準測試

人工智慧人臉超解析度重建

地球系統模式CESM

基因測序組裝軟體wtdbg

神秘應用聲子計算軟體ShengBTE，以及其它前沿科學與工程應用。

參賽選手時刻關注著功耗變化情況

總決賽期間，20強隊伍還通過抽籤分組形式完成超級團隊對抗賽，這是ASC競賽首次設立的獨立競賽項目，旨在促進跨團隊合作與交流。

總冠軍：台灣清華大學代表隊

冠亞軍爭奪戰可謂是異常的激烈。

排名靠前的隊伍成績十分接近，最終台灣清華大學代表隊發揮完美，在HPCG、CESM、ShengBTE等多個賽題均有上佳表現，反映出全面、深刻的超算系統與應用理解能力以及出色的性能優化能力，首次捧起總冠軍獎盃。

台灣清華大學團隊表示在接受媒體採訪時表示：

團隊在隨機應變上做得很好。因為在此次比賽過程當中發生了很多預想不到的狀況，由於團隊在去年便參加過了ASC18的競賽，所以再次參加ASC19有相當豐富的經驗，處理危機狀況的時候比較能夠應急。

而團隊最大的優勢在於經驗豐富，發揮也比較穩定。大部分參賽隊員都參加過美國的比賽，以前參加過的隊員也來當教練。這次能夠拿到冠軍是第一次，也是非常榮幸和值得高興的事情。

清華大學代表隊表現同樣不俗，在各項賽題中都取得較好成績，顯示出國際大學生超算競賽「夢之隊」的傳統強隊底蘊，成功獲得亞軍。有意思的是，這是ASC決賽第二次出現兩岸清華大學分獲冠亞軍的一幕，不同的是，在ASC13大賽上清華大學獲得總冠軍而台灣清華大學獲得亞軍。

清華大學團隊表示：

此次的失利在於此次比賽參賽的隊員處於新老交替的過程。此次比賽補充的新隊員較多，相對來說比較年輕，欠缺比賽的經驗。在比賽過程中在遇到一些問題、異常的時候，處理方案沒有之前的隊員那麼成熟。

但是通過此次比賽，大家都收穫了一份經驗，也成長了許多，加之成績也算不錯，整體表現還是很不錯的。

中山大學代表隊在e Prize計算挑戰獎指定賽題CESM上表現優異。設計出多線程運行方法，對進程通訊、內存訪問以及向量化等進行大量優化，成功獲得該項大獎。

北京航空航天大學代表隊在3000W功耗約束下運行HPL國際基準測試，實現整體系統50.21萬億次/秒的持續浮點運算性能，獲得最高計算性能獎。同時，北京航空航天大學在人工智慧賽題人臉超解析度中也取得最佳成績，由機器生成的高清圖像與原始高清圖像相比，具有極高的人臉特徵相似性，顯示出隊員們對AI技術的快速學習、理解與創新能力。

由中山大學、太原理工大學、香港中文大學和德國埃爾朗根-紐倫堡大學組成的超級戰隊，以跨團隊合作的形式共同完成了超級賽題流體力學軟體Fluidity，並實現了出色的性能表現，成為ASC歷史上首個「超級團隊對抗賽」優勝者。

AI為高性能計算開拓全新全新應用領域

全球超級計算機排行榜TOP500發起人，美國工程院院士，橡樹嶺國家實驗室及田納西大學教授傑克·唐加拉（Jack Dongarra）表示：「我很高興看到ASC競賽在超級團隊對抗賽項目上的創新， ASC競賽的重點之一是讓學生們並肩協作並發揮各自的專長，通過互相交流、充分探討，選擇最佳的應對策略推動賽事項目進展，這個獨立競賽項目會有助於學生理解合作的意義與價值。同時，ASC競賽在新老團隊上實現了傳承與延續，這意味著ASC已經形成自己的傳統。」

Jack Dongarra 教授

ASC競賽發起人、中國工程院院士王恩東認為，AI的興起為HPC探索出一個全新且重要的應用領域，如何實現超級計算技術與人工智慧技術更好的融合，將成為未來計算技術的一個重要研究方向。ASC通過傳統科學計算與新興人工智慧計算的賽題設計，激發大學生思考，鼓勵他們創新，探索未來人工智慧時代超算人才培養的新模式。

大連理工大學校長郭東明院士表示：「當前，越來越多科學研究和重大工程中的關鍵問題，已無法單純依靠理論和實驗研究方法加以解決，大規模、高性能的計算和模擬提供了新的研究途徑。ASC競賽對高性能計算應用普及和技術推廣具有重要價值，比賽培養了大學生在高性能計算方面的動手實踐能力，激發了他們對超算的興趣和熱愛，有力推動了超算青年人才的培養和交流。」

ASC世界大學生超級計算機競賽是由中國發起的世界最大規模的大學生超算競賽，與美國SC、德國ISC並稱全球三大超算競賽。

ASC Student Supercomputer Challenge發韌於2012年，經過7年發展，經歷了從中國到亞洲，再從亞洲到世界的規模升級，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，參賽隊伍總數超過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、中國台灣、中國香港等國家和地區的超算專家和機構共同發起並組織，並得到美國、歐洲等國家地區超算學者和組織的積極響應支持。

ASC競賽旨在通過大賽的平台，推動各國及地區間超算青年人才交流和培養，提升超算應用水平和研發能力，發揮超算的科技驅動力，促進科技與產業創新。

全球最具挑戰性超算競賽

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作為競賽平台的賽事：

2014年競賽與國家超級計算廣州中心合作，引入了當時全球最快的超級計算機天河二號作為競賽平台；

2017年競賽與國家超級計算無錫中心合作，將當時全球最快的超級計算機神威·太湖之光作為競賽平台。

讓本科生可以實際動手操作全球最快的超級計算機並挑戰尖端科學應用問題，無疑能充分激發年青人超乎想像的科技創新熱情。

ASC致力於競賽與國際大科學問題結合，提供參賽隊員更多與國際大科學工程的親密接觸機會：

ASC15競賽與世界最大射電天文望遠鏡項目SKA合作，將其應用Gridding作為賽題；

ASC17競賽採用戈登·貝爾獎入圍應用高解析度海浪數值模擬MASNUM及無人駕駛領域AI應用作為競賽賽題；

ASC18競賽包含了一道世界頂尖科學成就的計算應用, 2017年諾貝爾化學獎頒給了「在開發用於溶液中生物分子高解析度結構測定的冷凍電鏡技術方面的貢獻」的三位科學家, 而ASC18將冷凍電鏡的核心應用三維重構軟體Relion作為競賽賽題。

ASC競賽打開了人工智慧比拼的新視角

ASC競賽從2016年引入人工智慧AI賽題，意在激勵參賽隊員充分發揮超算計算力挑戰優化領先AI應用，至今已得到科大訊飛、百度、微軟等著名人工智慧企業的大力支持與積极參与。

ASC16人工智慧賽題為來自科大訊飛提供的智能語音DNN應用。

競賽要求參賽隊進行該演算法的MIC眾核超算移植優化。總決賽中，華中科技大學代表隊設計了非常出色的深度神經網路方案，在天河二號超級計算機上實現高度優化，對涉及英文、中文普通話、四川方言三個語種共約60萬條語音數據實現了高準確度訓練模型，並將計算性能最高提升108倍。

ASC17人工智慧賽題為來自百度提供的交通預測應用。

預賽階段給出某城市前50天實際採集的交通狀況的訓練數據集，要求參賽隊預測出第51天的交通狀況。在總決賽階段，賽題難度進一步升級，要求各隊伍在3000瓦功耗下採用組委會提供的超算伺服器搭建系統集群，利用百度PaddlePaddle框架開發深度學習神經網路演算法，預測多達300 道路在某規定時間的早高峰路況。

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

ASC18人工智慧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測(Answer Prediction for Search Query)。

參賽隊需要基於來自於搜索引擎如Bing或語音助手如Cortana的真實提問所構建的巨大數據集，研究創造自己的回答預測的AI方法和模型，以實現對提問的準確回答，讓人工智慧向解決好認知挑戰更進一步。

而ASC19人工智慧賽題是圖像超解析度SR。

SR是指由低解析度圖像重構高解析度圖像，在衛星和航空成像、醫學圖像處理、人臉圖像分析、文本圖像分析、標識和數字車牌讀取、生物特徵識別等領域應用廣泛，近二十年來吸引了眾多學者研究。

決賽賽題要求隊伍將遠低於人臉識別標準的低解析度人臉圖像重建為高分辨人臉圖像，以達到準確人臉識別的要求。

傑克·唐加拉（Jack Dongarra）對ASC競賽的AI應用挑戰表示肯定，他認為大數據和高性能計算的相互融合會推動人工智慧技術的進一步發展。人工智慧技術在實際生活中的應用其實已經有很多，比如說自動駕駛汽車，「這在20年前是不可想像的，現在已經接近實現了，在我有生之年會看到很多過去不可想像的人工智慧實現。」

年輕人，未來是屬於超級計算的時代。

世界超級計算機500強榜單自1993年6月創辦以來，每6個月更新一次排名，並成為各個大國競相追逐的「陣地」之一。

我國近年來在超算500強的表現實屬驚艷，憑藉天河二號和神威·太湖之光，分別六次和四次拿到冠軍，一共十次。

直到2018年6月，美國憑藉「頂點(Summit)」，時隔多年重回榜首。而就在榜單發布不久，新華社消息稱，我國自主研發的新一代百億億次超級計算機——「天河三號」Ｅ級原型機完成研製部署。並預計於2020年研製成功！

超算較量，愈演愈烈。

為何超算如此重要？

超級計算是世界高端信息領域的戰略制高點，是整個高科技的重要支柱之一，也是體現我國科技競爭力和綜合國力的重要標誌，具有基礎性、戰略性和標誌性，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展。從這個意義上說，無論怎樣重視都不過分。

而未來屬於年輕人，因此，在超算領域對年輕一代的培養至關重要。超算競賽，便是方式之一。

隨著互聯網、大數據、人工智慧等新技術和新應用的快速發展，超算的應用領域和範圍還將進一步的拓展。對複合型人才的需求也就逐步增加。

少年強，則國強。大學階段既是增長知識的學習期，也是培養創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生廣泛參與，結合國際大科學問題和重大應用場景設置賽題，並且引入世界頂級的超算系統作為競賽平台。為廣大的參賽選手搭建了一個開拓視野，交流技術，鍛煉能力，增進友誼的大舞台。它將會對培養高水平複合型的超算人才發揮重要的作用。

ASC競賽發起人、中國工程院院士、浪潮集團首席科學家王恩東認為：

ASC一直致力於構建國際青年人才交流合作平台，引導參賽學生髮揮創造力和團隊精神。

通過設置國際大科學工程和人工智慧等前沿技術賽題，讓年輕學子們親身感受關乎人類福祉和文明進步的全球重大挑戰，這將有助於培養具有國際視野、前沿技術思維的複合型超算及人工智慧人才。

ASC19 完整獲獎榜單

ASC19超算大賽共設置 8 大獎項，分別是冠軍、亞軍、團隊競賽獎、e Prize計算挑戰獎、最高計算性能獎、應用創新獎、最佳人氣獎、一等獎等各個獎項。現將完整獲獎榜單公布如下。

總冠軍

台灣清華大學

亞軍

清華大學

團隊競賽獎

中山大學、太原理工大學、香港中文大學和德國埃爾朗根-紐倫堡大學

e Prize計算挑戰獎

中山大學

最高計算性能獎

北京航空航天大學

應用創新獎

哥倫比亞EAFIT大學、暨南大學、南方科技大學

最佳人氣獎

南方科技大學和哥倫比亞EAFIT大學

一等獎：

中山大學、北京航空航天大學、暨南大學、福州大學、南方科技大學、香港中文大學、華中科技大學、哥倫比亞EAFIT大學、北京大學、山西大學、上海交通大學、德國埃爾朗根-紐倫堡大學、電子科技大學、太原理工大學、大連理工大學、華沙大學和華沙工業大學聯隊、韓國成均館大學、愛沙尼亞塔爾圖大學

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