近日，2020-2021ASC世界大学生超级计算机竞赛总决赛在深圳南方科技大学落下帷幕，兰州大学超算代表队表现抢眼，斩获总决赛一等奖和最佳人气奖。这是兰州大学首次参赛。

ASC世界大学生超级计算机竞赛，是全球规模最大、参与人数最多的大学生超算赛事。赛事由中国发起组织并得到亚洲及欧美相关专家和机构支持，迄今已举行9届，共吸引全球超过10000名大学生参赛，旨在推动各国及地区间超算青年人才交流和培养，提升超算应用水平和研发能力，发挥超算的科技驱动力，促进科技与产业创新。

兰州大学超算代表队突出重围，展现了良好的竞技状态和过硬的专业水平，最终获奖。

强手如林，突出重围

兰州大学超算代表队由信息科学与工程学院高宸、萃英学院王博凡和迟智名、物理科学与技术学院刘尚昊和魏弘亮五位本科生组成，领队是兰州大学超算中心教师张洋。

比赛强手如林，包括来自清华大学、上海交通大学、国防科技大学、浙江大学、北京航天航空大学、中山大学、暨南大学、台湾新竹清华大学和澳大利亚莫纳什大学等国内外20支线下队伍和7支线上队伍，在大学生超算竞赛史上首次实现全球三大赛（ASC、美国SC、德国ISC）冠军同场竞技，对于第一次参加比赛并进入决赛的兰大队员们来说，是一次不小的挑战。

进入总决赛前，队员们从2020年10月开始进行了为期两个月的初赛期，在此期间需要完成Linpack、HPCG基准测试，使用PRESTO完成对FAST射电望远镜数据进行脉冲星搜索，使用QuEST进行量子计算的模拟，利用BERT模型完成阅读理解测试等题目并整理成文档提交。

在信息科学与工程学院、兰州大学超算中心陈文波、张洋两位老师及其研究生团队的指导和技术支持下，参赛队员们依次对题目进行了向量化、多线程、多进程等多方面的优化，完成了赛题优化文档，最终在与全球300多支代表队的角逐中成功入围总决赛。

总决赛历时5天，要求各参赛队伍在3000W功耗约束下自行设计并现场搭建超算系统，运行并优化国际通行基准测试、人工智能自然语言理解、脉冲星搜索PRESTO、量子计算模拟QuEST、神秘应用跨尺度预报模式MPAS-A等前沿科学与工程应用。

题目数据量骤增、功耗限制严格、每日比赛时间有限，这些因素都使决赛难度较初赛有了大幅提升。“虽然在赛前做了充分的模拟训练，对于集群的安装过程已经做过多次练习，但由于我们初次参加比赛，对于组委会提供的集群环境并不十分了解，现场状况不断。”队长高宸回忆说，“比如在集群搭建过程中 GPU安装不到位导致无法识别、InfiniBand网卡驱动版本与硬件不匹配等问题频频出现，这需要我们团队具有很强的随机应变的能力。当时我给队员们做出分工，大家依次排查问题原因，查找其解决方案，最后成功将问题逐一解决了。”

500天，一波三折

虽然比赛已经结束，但回想起备赛和参赛的全部过程，队员们都用“一波三折”来形容。

ASC世界大学生超级计算机竞赛的队员选拔工作原本于2019年上半年就开始了，经过面试和三个月的培训，最后选拨出五名队员，并在张洋的带领下于2020年1月前往北京中关村参加ASC20主办方的集训。

然而没过多久，新冠疫情暴发，队员们不得不各自返乡，集训面临中断。为了保证备赛效果，五位队员克服距离问题，每周都通过线上会议与老师一起沟通赛题思路、进行文档协作。在队友间的密切协作与老师的指导下，三月底，队员们已经完成了初赛赛题。

无独有偶，就在大家信心满满的时候，2020年度的ASC大赛宣布取消，合并至2021年举行。当时包括队长在内，有3名队员已经大四。赛事推迟一年，意味着他们会因为毕业而离队，队伍不得不重新补招队员再培训。于是，ASC2020参赛队员之一高宸“临危受命”，成为新任队长，保证了训练不间断。

合并后的比赛初赛题基本保持不变，只多增加了一道题，“由于去年的参赛队员已经完成了大部分工作，我们要做的基本就是熟悉并在新集群上复现他们之前的工作。”曾参与过第一次队员选拔的王博凡说。

为了模拟比赛环境，队员们需要自己下载软件、阅读文档进行编译，但编译的过程远比他们想象的坎坷。非计算机专业的队员迟智名对这一点深有体会。“碰到的报错基本无法理解，只能将其粘贴复制到网上查询，通过比对其他人的经验，一点一点地修改错误，直至编译通过。”2021年1月初，他们提交了最终文档，这场前后跨越500多天，以接力的方式进行的“初赛”终于圆满结束了。

得知进入决赛后，第一次参赛的队员们激动与压力并存，团队在寒假前抓紧时间进行了针对性的培训并分配了赛题，采用每道题至少有两个人非常熟悉的“双保险”方案，甚至临近出发的前两天，大家还在对决赛出现的题目进行研究，多次线上开会、进行服务器搭建训练。

备赛一波三折，但并没有打消队员们的积极性。最终，兰州大学代表队凭借自身实力斩获奖项，为学校赢得了荣誉。

这就是团队的力量

第一次参赛，时间跨度大，过程几经波折，团队还能取得好成绩的原因，在张洋看来是多方面的：“一是得益于兰州大学在2019年成立了超算中心平台，并建成了计算能力达1200万亿次的校级高性能计算平台，不仅为学校交叉学科的研究提供交流学习的平台，还为学生们平时的训练和准备赛题提供了良好的实验环境；二是超算知识本身是有一定门槛和难度的，同学们能坚持到最后并获奖，离不开平时的努力训练，他们本身对超算知识也有很强的兴趣和热情。因为2020年的赛事推迟，与今年合并举行，上一届的队员们也起到了非常重要的承前启后作用。这就是团队的力量。”

在张洋看来，与其他众多优秀高校的学生同台竞技，对兰大的学生们来说是一次非常宝贵的交流学习机会。“赛题基本都是最前沿的科学问题，比如新冠病毒的演化预测、搜索脉冲星、用人工智能做阅读理解等，能增长同学们的专业知识，锻炼他们理论和实践相结合的能力。”

随着计算机先进技术的发展，高性能计算已被公认为继理论科学和实验科学之后的第三大科学研究方法，高性能计算水平也成为衡量高校科研能力和发展后劲的重要标志之一。据张洋介绍，兰州大学超算中心平台主要应用在计算物理、大气、资源环境、材料、土木工程、生态、药物设计、人工智能等领域，涉及物理学、大气科学、化学、草业、数学、统计学、力学、生物学、核科学、地球科学、计算机科学等多学科，能满足学科对于大规模科学计算和海量存储的需求，有效带动交叉学科的发展，超级计算未来也有望实现从科学计算到服务生产生活的转化。

“下学期我们可能会在信息学院开设相关课程，吸引更多同学参与到比赛中来。”张洋说。

内容来源 | 宣传部 网信办

文字 | 范竹清 张洋

图片 | 张洋

编辑 | 董毓松

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