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            超智融合,算啟新篇

            超智融合,算啟新篇

            ——2023年超算創新應用大會精彩紛呈

            隨著創新算力與新一代人工智能技術的發展,超算與人工智能的融合已成為驅動科技創新的關鍵力量,將長期為我國各行業轉型升級和數字經濟發展提供核心驅動力。12月6日,以“超智融合,算啟新篇”為主題的2023年超算創新應用大會在廣州盛大召開。此次大會由中山大學國家超級計算廣州中心主辦,旨在探討超算、智算、人工智能、大數據等先進技術的融合發展之路,加速智慧城市、生物醫藥健康、地球科學等領域的創新與突破,分享超算賦能行業應用最新成果和經驗,促進超算各應用領域間的交流合作,共同推動超算技術、應用和產業的高質量發展。來自全國超算中心、高等院校、科研院所、科技企業和機關事業單位超過400位代表齊聚一堂,共襄盛舉。

            大會開幕儀式上,中山大學高松校長、國防科技大學廖湘科院士、廣州市科技局黨組書記弓鴻午、國家超級計算廣州/深圳中心主任盧宇彤教授分別致辭。

            中山大學高松校長指出,國家超算廣州中心是中山大學開展高水平科技創新,培養多學科交叉人才,服務地方經濟社會高質量發展的重要平臺。他充分肯定了超算中心帶動中山大學學科建設中發揮的重要作用,并對中心未來在緊跟粵港澳大灣區建設發展戰略,推動科技創新方面寄予厚望。在廣東省、廣州市政府的大力支持下,超算中心新一代應用能力型國產通用超算系統研制項目已取得階段性成果,有力確保中心系統服務能力繼續保持國內外領先。下一步,中山大學還將持續支持中心建設與發展,保持中心的人才優勢、應用優勢和服務優勢,為各行業領域提供高水平超算應用服務。希望超算中心繼續瞄準世界科技前沿和國家重大戰略需求,主動對接地方產業布局,依托新一代國產超算系統和天河二號,與各領域用戶深化合作,以算為媒、以智為介,深化多學科深度融合交叉、不斷產出重大標志性應用成果,支撐國家高水平科技自立自強。

            “天河二號”研制工程總設計師、國防科技大學廖湘科院士在致辭中指出, “天河二號”于2013年研制成功,并連續6次奪得TOP500世界超算冠軍,是我國超算系統研制進入世界領先行列的重要標志,但國產超算應用一直是我國超算發展面臨的一大挑戰。在廣東省政府、廣州市政府和中山大學的支持下,國家超算廣州中心組建一流人才團隊,開發了一系列面向領域的超算應用平臺,自主研發了“星光”國產多模式超算融合應用支撐平臺,構建起國產超算系統與各領域超算應用的橋梁,支持各行各業取得了顯著的應用實效,有力拓展了國產超算應用生態。

            廣州市科學技術局黨組書記弓鴻午在致辭中表示,國家超算廣州中心作為國之重器,架起了超算系統與現實應用的橋梁,加速前沿科學研究取得突破性成果,支撐重大工程應用實現跨越式發展,助推戰略新產業實現轉型升級,全面服務廣州市經濟社會高質量發展。廣州將繼續支持超算中心依托新一代國產超算系統,加速探索超級算力轉化為新質生產力,更好服務“數字灣區”的建設。

            國家超算廣州中心盧宇彤主任回顧了國家超算廣州中心十年發展歷程,在各級政府和中山大學的關懷下,廣州超算以堅持以建設世界一流超算中心為目標,不斷拓展超算應用領域,自主研發核心應用技術,打造面向領域的應用服務平臺,使國家超算廣州中心用戶數由最初的300多個呈指數級增長至30多萬,遍布全國各省市地區,自主研發的星光超算應用支撐平臺榮獲廣東省科技進步特等獎。為了進一步支撐粵港澳大國際科技創新中心建設,中心在粵港澳大灣區建設了15個分中心并成立了粵港澳超算聯盟,形成了立足灣區、服務全國、影響世界的應用格局,已成為我國超算中心的標桿,位列全球最具應用影響力五強。

            新一代國產超算天河星逸首次發布,粵港澳超算應用互聯網建設正式啟動

             

            大會上,國家超算廣州中心正式發布了中心的新一代國產超級計算系統——“天河星逸”。“天河星逸”以應用為中心,采用國產先進計算架構、高性能多核處理器、高速互連網絡、大規模存儲等關鍵技術構建,在通用CPU計算能力、網絡能力、存儲能力以及應用服務能力等多方面較“天河二號”實現倍增,支持高性能計算、AI大模型訓練以及大數據分析等多種應用場景的需求,將進一步提升國家超算廣州中心的多領域應用服務能力,為廣州市、廣東省和粵港澳大灣區的前沿科技突破、戰略工程建設、產業升級轉型提供強勁的高端算力與平臺支撐,有力提升廣州市作為國家中心城市和綜合性門戶城市的核心科技創新實力,支持區域科技經濟社會高質量發展。

            同時,隨著粵港澳大灣區科技創新和戰略產業發展提速,為進一步推動算力并網,聚合超級計算機為代表的算力資源、高速網絡資源及超算應用資源,會上,國家超算廣州中心聯合廣東聯通、中移互聯網、鵬城實驗室、廣東省公共資源交易聯合會、廣州交易集團、香港科大霍英東研究院、澳門中華創新科技發展促進會等14家單位正式啟動粵港澳超算應用互聯網建設,共同打造國家級科技創新平臺,支撐國家算力網絡建設戰略,為廣東省和大灣區的高質量發展提供高質量算力、算網服務,為灣區開啟算力經濟時代的世紀工程打下堅實基礎。

             

            二、特邀院士、專家報告人氣爆棚,國產超算高質量發展論壇暢所欲言

            本次大會的主論壇環節共有4位大咖做特邀報告。首先,中國工程院高文院士為大家帶來了《中國算力網的需求和挑戰》特邀報告,如同蒸汽動力和電力的廣泛使用推動人類社會進入機械化時代和電氣化時代,在智能時代算力將成為社會發展的關鍵生產力。如同從電力跨越到電力網,算力網是算力基礎設施發展的必然趨勢。在鵬城云腦超級智算平臺基礎上,各類計算設施通過超低延遲超寬帶通信連接,基于云原生網絡規范資源封裝和統一邏輯調度,從而以更高效率賦能干行萬業。這將會帶動一批核心關鍵技術的突破,使我國在算力技術上走向國際領先。高院士的報告主要介紹由鵬城實驗室主導的“中國算力網”重大創新工程項目的建設目標,技術挑戰,以及進展與展望。

            接著,中國科學院錢德沛院士作了《關于高性能計算可持續發展的幾點思考》特邀報告,他首先介紹當前高性能計算在問題求解模式、算力形式的多樣化、外部環境和國家發展對算力的需求等方面出現的新變化,分析了這些變化對處理器、體系結構、系統功耗、應用生態等方面帶來的新的挑戰。為應對新挑戰,提出實現我國高性能計算可持續發展所需要關注的若干研究問題,包括支持人工智能和大數據的處理器的設計、軟件定義的體系結構、現有工藝下芯片的制造、深度學習編譯器、并行算法、應用軟件、計算基礎設施的運營模式與機制等。

            隨后,廣東省氣象局譚浩波副局長作了《數值天氣預報模式的發展與展望》報告,報告從三個方面介紹了計算機技術在數值天氣預報領域應用發展。首先,報告回顧了早期氣象科學與計算機的發展,包括數值積分思想的提出、第一次成功的數值預報、以及高性能計算對數值天氣預報的貢獻等。其次,報告介紹了中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所研發的“9-3-1”區域數值天氣預報系統,以及該系統在天氣要素預報和臺風路徑、強度預報中的應用效果。該系統已部署在天河二號超算上近5年,超算的穩定運行是模式系統能夠獲得優良表現的重要支撐。最后,報告展望了未來廣東省氣象局與廣州超算的合作構想,包括:高分辨率區域數值天氣預報系統建設、面向行業的專業數值模式、國產芯片的適配與遷移、人工智能與數值模式的融合等。

            最后一位報告專家是來自國防科技大學計算機學院的劉杰研究員,他的報告主題是基于通用PDE求解框架的高性能數值模擬軟件研發與應用。流體、結構、電磁等典型數值模擬應用的核心都在于求解偏微分方程組(PDE),因此,在國產超算平臺上提供自主研發的通用PDE求解框架,對于擴展天河高性能計算應用生態,緩解關鍵軟件“卡脖子”問題至關重要。本報告主要介紹一種高可擴展的通用PDE離散求解框架軟件YHPDE的總體架構與發展現狀,并以基于該框架開發的流體動力學軟件YHACT為例,介紹該軟件在反應堆熱工水力、海洋水聲等領域的測試與應用情況。YHPDE與YHACT采用面向對象設計,提供統一的PDE算子編程接口,采用高效的核心求解算法,在以天河為代表的國產超算平臺上具有較好的并行性能,且具有自主知識產權,能夠為多領域的科學與工程計算應用提供支撐。

            在新一代人工智能快速發展的時代背景下,超算中心的發展面臨著新一輪的機遇與挑戰。6日上午,大會舉辦了國產超算高質量發展論壇,匯聚了全國主要超算中心代表,共同探討新時期下超算中心的高質量發展之路。論壇由國家超級計算廣州中心陳志廣副主任主持,邀請了國家超級計算天津中心楊燦群主任、清華大學付昊桓教授、中國科學院計算機網絡信息中心高性能計算部金鐘主任、國家超級計算長沙中心陳果常務副主任、廣州市香港科大霍英東研究院高民院長以及國家超級計算濟南中心潘景山副主任參加座談。大家暢聊國產超算的發展歷程,應用前景以及未來的發展趨勢,為國產超算助力高質量發展獻計獻策。

            下午,大會特設“數智地球”、“科學智能”、“生物醫藥”三大主題分論壇,與專家學者、企業精英共同探討超算在地球科學領域、智慧城市領域以及醫藥行業的前沿研究成果。

            三、奪人眼球的超算應用互動展

            此次大會還專門設置了超算應用互動展,參會者可以通過語音與數智分身“心理醫生”面對面對話,這款由拓元智慧基于廣州超算GPU算力打造的數字人產品已經廣泛應用到數字人直播和短視頻制作中,成為AI創作利器;可以與哈工大深圳張民教授團隊開發的“立知”自主可控大模型進行聊天,實現旅行規劃、看圖作文等趣味功能。會展上的一款新穎的無人機基站也吸引了不少關注。作為領先的低空無人機遙感網運營商,中科云圖與國家超算廣州中心深度合作,由超算為其量身打造算力底座,經過雙方團隊的不斷優化,實現了基于超算的業務級低空無人機智能遙感網,已成功應用于城鎮國土勘察、道路和電力巡檢、應急響應等諸多場景。

            四、乘風破浪,共創輝煌!天河之星獲獎應用當日揭曉

            為促進超算與大數據、人工智能的融合創新發展,進一步拓展國產超算應用領域,培育創新技術與產業成果,超算中心自2016年起每年開展“天河之星”優秀應用評選,多年來挖掘、推廣了一大批科學研究、產業技術創新、社會民生服務等各領域的創新應用成果。今年的“天河之星”匯聚了數百個創新團隊提交的應用成果,經過層層遴選,最終40個團隊的應用脫穎而出。在6號晚上的大會頒獎典禮上,天河之星優秀應用一一揭曉。

            本屆大會分享了超算賦能行業應用最新成果和經驗,探討了如今的超算行業如何在自主可控需求和與人工智能飛速發展環境下探索自身發展的新模式與新思路。

            十年前,“天河二號”落戶廣州,成為當時全球最快超級計算機。目前,國家超算廣州中心已經成為全球用戶數量最多、應用范圍最廣的超算中心之一,是我國唯一入選全球最具應用影響力超算中心五強的超算中心。其研制的“國產超級計算多模式應用支撐平臺”獲2022年廣東省科技進步特等獎。國家超算廣州中心已成為廣州市科技創新的一張名片。近年來,廣州市積極打造 “2+2+N”科技創新平臺體系,構建以重大科技基礎設施為引領,以產業技術創新基礎設施為基礎,以先進算力基礎設施與人工智能、區塊鏈等新技術設施為支撐的創新基礎設施集群,聚焦“科學發現、技術發明、產業發展、人才支撐、生態優化”全鏈條,打通“科學技術化、技術產品化、產品產業化、產業資本化”路徑,推動科技創新“變量”轉化為高質量發展“增量”。目前,“廣深港”科技集群在全球創新指數排名連續四年居第2位;廣州在“自然指數-科研城市”全球排名躍升至第8位;廣州市R&D經費投入988.36億元,居全國第四。這一切,都與國家超算廣州中心的基礎支撐作用密不可分。

            未來十年,人工智能將成為全球科技競爭的焦點和必爭之地,作為支撐人工智能發展必需的算力基礎設施和支撐各領域產學研合作的天然交匯平臺,國家超算廣州中心必將隨著新一代超算系統的應用繼續發揮其支撐國家戰略的使命作用,以一流的算力、一流的軟件、一流的服務,支撐各領域、各行業取得一流的創新成果,共同推動超算技術、應用和產業的大發展。

             


             

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