本科生也能参加超算比赛:挑战AI图像重建、全

本科生也能参加超算比赛:挑战AI图像重建、全

时间:2020-03-16 10:11 作者:admin 点击:
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年轻人,未来是属于超级计算的时代。

在学术界,有一个可谓家喻户晓的排行榜—— 世界超级计算机500强 。该榜单自1993年6月创办以来,每6个月更新一次排名,并成为各个大国竞相追逐的“阵地”之一。

我国近年来在超算500强的表现实属惊艳,凭借天河二号和神威·太湖之光,分别六次和四次拿到冠军,一共十次,相当于 连续五年霸榜 TOP500。

直到2018年6月,美国凭借“顶点(Summit)”,时隔多年重回榜首。而就在榜单发布不久,新华社消息称,我国自主研发的新一代百亿亿次超级计算机——“天河三号”E级原型机完成研制部署。并预计于2020年研制成功!

超算较量,愈演愈烈 。

为何超算如此重要 ?

超级计算是世界高端信息领域的战略制高点,是整个高科技的重要支柱之一,也是体现我国科技竞争力和综合国力的重要标志,具有基础性、战略性和标志性,是“国之重器”,其分量堪比“两弹一星”。

超算意义重大,它不仅具有非常重要的社会需求,而且无可替代,更无法依赖国际市场,必须依靠我们自己来发展。从这个意义上说,无论怎样重视都不过分。

少年强则国强,ASC培养超算人才

如今,超算对国家发展的意义不容小觑。而未来属于年轻人,因此,在超算领域对年轻一代的培养至关重要。

超算竞赛 ,便是方式之一。

1月21日,2019 ASC世界大学生超级计算机竞赛(ASC19)启动仪式在京举行,中国工程院院士、各大超算中心负责人、超算与人工智能专家及参赛队师生代表等数百人参加了会议。

ASC19吸引了全球六大洲超过300支高校队伍报名参赛,通过预赛决出的20强将进入4月21日-25日在大连理工大学举行的总决赛。

科技部高新司副司长

梅建平

正如科技部高新司副司长 梅建平 在此次启动会中所述,随着互联网、大数据、人工智能等新技术和新应用的快速发展,超算的应用领域和范围还将进一步的拓展。对复合型人才的需求也就逐步增加。

少年强,则国强 。大学阶段既是增长知识的学习期,也是培养创新精神和工程能力的起步期。

ASC竞赛通过吸引世界各国大学生广泛参与,结合国际大科学问题和重大应用场景设置赛题,并且引入世界顶级的超算系统作为竞赛平台。为广大的参赛选手搭建了一个开拓视野,交流技术,锻炼能力,增进友谊的大舞台。它将会对培养高水平复合型的超算人才发挥重要的作用。

ASC发起人、中国工程院院士、浪潮集团首席科学家

王恩东

ASC竞赛发起人、中国工程院院士、浪潮集团首席科学家 王恩东 认为:

ASC一直致力于构建国际青年人才交流合作平台,引导参赛学生发挥创造力和团队精神。 通过设置国际大科学工程和人工智能等前沿技术赛题,让年轻学子们亲身感受关乎人类福祉和文明进步的全球重大挑战,这将有助于培养具有国际视野、前沿技术思维的复合型超算及人工智能人才。

赛题难度再升级,比拼全球气候变化和AI图像重建

对参赛选手来说,最为关心的当然是赛制和赛题。

ASC19吸引了全球六大洲超过300支高校队伍报名参赛,通过预赛决出的20强将进入4月21日-25日在大连理工大学举行的总决赛。

赛题包括 :

研究全球气候变化的地球系统模式CESM; 人工智能图像超分辨率重建SR;

研究全球气候变化的地球系统模式CESM

CESM赛题要求参赛大学生队伍利用超级计算机,推演工业革命开始前十年以及二十一世纪前十年全球气候变化的过程,这将让大学生们有机会接触到目前国际上最前沿的气候变化科学工程。

CESM是当今国际上应用最为广泛的气候模型,同时也是联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)撰写第五和第六次评估报告所使用的主要气候模型之一。

CESM是一个完全耦合的气候模型,包括了大气、陆地、海洋、海冰、陆冰等几大模块,利用物理、化学、流体力学等方程式,外加由实际观测得到的气候场资料作为起始状态,最终在超级计算机上再现气候变化的过程。

科学家们运用CESM来模拟海洋生态系统与温室气体的相互作用,臭氧、粉尘和其他大气化学物质对气候的影响,大气、海洋和地表的碳循环,以及温室气体对高层大气的影响等,还可以探索更广阔的应用空间。

人工智能图像超分辨率重建SR

近年来ASC竞赛中人工智能赛题备受关注,ASC19要求各参赛队伍自行设计图像超分辨率算法(Super-Resolution,简称SR)并训练相应的AI模型,利用超级计算机在尽可能短的时间内将80张模糊不清的图像还原成高分辨率图像,同时在相似度上符合标准。

图像超分辨率SR技术是近几十年来广受关注的一项视觉计算技术,其目标是将低分辨率图像恢复或重建为高分辨率图像。

随着深度学习技术特别是生成式对抗网络GAN被引入到SR研究中,这项技术可以广泛应用于卫星和航天图像分析、医疗图像处理、压缩图像/视频增强及其他应用领域。

参与竞赛或将改变人生轨迹

当然,ASC竞赛除了对国家超算竟备的人才培养起着至关重要的作用,与个人的学业与发展也存在着紧密的联系。

然而,对于面向本科生的ASC竞赛,许多初来乍到必然拥有许多的困惑与迷茫。