東南網(wǎng)5月25日訊(福建日報記者 蔣豐蔓)
5月14日，喜訊從西寧傳來：福州大學超算代表隊再次在2025年ASC世界大學生超級計算機競賽(簡稱“ASC”)總決賽中榮獲一等獎。
ASC世界大學生超級計算機競賽是全球最大規(guī)模的大學生超算競賽之一，賽事自舉辦以來已吸引來自六大洲的上萬名大學生報名參賽，今年共有300余支高校隊伍報名參加。
福州大學超算代表隊算是ASC上的“熟面孔”了，今年更是該團隊自2018年以來第六次獲得總決賽一等獎，此次他們還捧回了超級團隊獎和應(yīng)用創(chuàng)新獎。近日，記者采訪了福州大學超算團隊。
攻克前沿難題
超算即超級計算機，是指由數(shù)百、數(shù)千甚至更多的處理器組成的計算機系統(tǒng)，能夠執(zhí)行普通PC機和服務(wù)器無法處理的大型復(fù)雜計算任務(wù)。
“比賽會給定一些契合實際的科學或工程前沿問題讓隊伍用超算解決，比如模擬氣象變化、預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等，比哪個隊的方案更準確、更高效，就像在實際工作中面對難題，看哪個團隊能更好地利用超算這個強大的工具找到解決辦法�！备Ｖ荽髮W超算團隊負責人、教練廖祥文介紹。
今年3月，由福州大學計算機與大數(shù)據(jù)學院、梅努斯國際工程學院本科生張志軒、張玄烽、榮嘉琪、鮑子碩和謝正燁組成的福州大學超算代表隊進入決賽，與通過預(yù)賽選拔的25支隊伍相聚在青海大學進行比拼。
在前兩個比賽日，團隊成員需要在4000瓦功耗約束下親手設(shè)計、安裝性能均衡的小型超算集群，并且需要通過HPL、HPCG兩項基準測試。
“HPL和HPCG是計算機的兩個基準測試，前者測試計算機解決大量線性方程組速度，后者測試計算機處理復(fù)雜數(shù)據(jù)和計算任務(wù)的能力。優(yōu)化HPL和HPCG就是通過各種方法讓計算機在運行這些測試時表現(xiàn)得更好，更快、更高效地完成任務(wù)。”團隊隊長張志軒解釋說。
超算被廣泛應(yīng)用于解決科學研究、工業(yè)設(shè)計與制造、氣象預(yù)測與災(zāi)害預(yù)警、人工智能與大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域。本次大賽還設(shè)置了AlphaFold3推理優(yōu)化、RNA甲基化修飾位點檢測、DeepSeek推理優(yōu)化、宇宙中微子探測模擬等涉及前沿科學與工程應(yīng)用的賽題。
“總體感覺，今年的賽題擁抱人工智能、科學計算，瞄準科學前沿、緊跟時代脈搏，緊扣著我們國家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，通過參與比賽，可以開闊本科生的視野，引導(dǎo)他們以后投身到解決‘卡脖子’難題。”廖祥文說。
在“不確定中”解題
超算比賽有著“科技界鐵人三項”之稱，在賽場上隊員們需要同時展現(xiàn)體力、智力與協(xié)作力。此次參賽最令福州大學超算團隊欣喜的，是本次比賽中首次為福州大學贏得應(yīng)用創(chuàng)新獎。
在應(yīng)用創(chuàng)新獎的角逐中，晉級的25支隊伍共同挑戰(zhàn)優(yōu)化宇宙中“幽靈粒子”中微子的探測模擬過程——通過粒子運輸軟件Geant4模擬高能水下中微子望遠鏡(HUNT)探測宇宙線中微子的復(fù)雜過程，提升模擬過程的并行計算效率，助力破解高能宇宙射線的起源之謎。
“要在本道賽題中脫穎而出，我們需要深入分析Geant4模擬應(yīng)用的并行計算模式，在4000瓦功耗限制下提出有效的并行計算優(yōu)化方案。”隊員鮑子碩在團隊中負責該賽題。他回憶，團隊在前兩天裝機時就把相關(guān)軟件安裝好了，但在拿到賽題當天卻發(fā)現(xiàn)安裝過程出現(xiàn)疏漏，需要緊急重裝軟件。
“這是我們遇到的第一個小挫折�！滨U子碩告訴記者，接下來的解題過程也同樣一波三折。
“一開始，我們順利完成了前兩個案例的并行計算，但進入案例三時，發(fā)現(xiàn)并行效率突然下降。幸運的是，通過團隊成員通力協(xié)作，查閱Geant4技術(shù)文檔和源代碼，最終在案例四中實現(xiàn)96個CPU核心保持滿負載運行，成功在參賽隊伍中實現(xiàn)突圍�！标爢T們回憶道。
“后兩個比賽日的比賽時間均為早上8點到晚上6點，每天團隊需要在10個小時內(nèi)同時完成多個賽題，這就需要我們考量機器、隊員的精力分配等�！标爢T們介紹，團隊全程用到4臺計算機，在后兩個比賽日中，團隊成員需要分工配合完成AlphaFold3推理優(yōu)化、RNA甲基化修飾位點檢測、DeepSeek推理優(yōu)化等賽題。
這是一個分工明確的團隊。張志軒主要負責現(xiàn)場集群的搭建和性能分析測試，鮑子碩主要負責團隊賽題和Geant4，張玄烽主要負責AlphaFold3和現(xiàn)場的英文答辯，謝正燁主要負責DeepSeek的大語言模型推理和加速，榮嘉琪主要負責現(xiàn)場拍攝。
“比賽全程都充滿了不確定性，跑一次程序可能就要四五個小時，推倒重來的機會不多。每一分鐘、每一個選擇都至關(guān)重要。”隊員們說。
“興趣班”里成長
對于福州大學超算團隊的隊員們來說，這個一等獎讓他們卸下了重擔，“我們也算不負所托，延續(xù)了學長學姐們在該項賽事上的輝煌成績”。
這支從2016年開始組建的隊伍，至今已經(jīng)有四十幾名在校生參與其中。自2018年以來，福州大學超算代表隊已連續(xù)6次獲得總決賽一等獎。
今年，團隊教練廖祥文教授還獲得了主辦方頒發(fā)的最有價值指導(dǎo)老師獎�！笆鞘裁村懺炝诉@一支強隊？”這是近來廖祥文經(jīng)常被問及的問題。
“來之前我就和他們說，這里是個興趣班�！痹诟Ｖ荽髮W，超算團隊非必修課程，但隊員們需要在其中投入的時間，卻絲毫不少于日常課業(yè)學習。
“他們進入超算團隊后，幾乎把所有的課余時間都用于備賽，節(jié)假日也投入其中�！眻F隊另一名指導(dǎo)老師吳運兵介紹。
“超算比賽不是一個人的戰(zhàn)斗，需要團隊成員緊密配合。包括根據(jù)賽題要求搭建穩(wěn)定快速的計算機系統(tǒng)，快速理解軟件并編寫優(yōu)化代碼，在比賽過程中制定策略、動態(tài)調(diào)整計算任務(wù)等，極大考驗團隊的協(xié)作能力�！敝笇�(dǎo)超算團隊10年，廖祥文深諳團隊每個學生的性格特點與上場隊員所需的素質(zhì)。每次比賽前，他對于整個團隊的“排兵布陣”早已心中有數(shù)。
除了是學生們的教練以外，廖祥文同時還是福州大學醫(yī)學院副院長、醫(yī)工交叉研究院副院長、超算團隊黨支部書記。
他告訴記者，超算團隊的發(fā)展離不開學�！半p一流”學科引領(lǐng)、高能級平臺支撐和高水平科研反哺等諸多因素的共同推動。位于福州大學國家大學科技園里的超算中心是隊員們最常開展實踐的場所，他們不僅參與日常維護，還結(jié)合中心對接的各類科研項目攻關(guān)開展“實戰(zhàn)”。
以本次大賽設(shè)置的“DeepSeek推理優(yōu)化”賽題為例。參賽隊伍需要基于DeepSeek-R1-32B設(shè)計并部署一個僅使用CPU的大語言模型推理服務(wù)系統(tǒng)，在保證推理結(jié)果正確性和系統(tǒng)吞吐的前提下，盡可能縮短各類任務(wù)的推理時間。
早在今年2月，福州大學超算團隊宣布依托學校醫(yī)工交叉研究院的算力平臺，成功完成DeepSeek-R1-70B大模型的本地化部署，構(gòu)建出應(yīng)用于醫(yī)療健康領(lǐng)域的可循證、規(guī)范化超算大模型。
“有前期參與項目的經(jīng)驗，隊員們處理賽題就更得心應(yīng)手�！绷蜗槲慕榻B，“經(jīng)過十幾年的沉淀，福州大學超算團隊的科研經(jīng)驗已經(jīng)成功反哺到教學中�！�
對于隊員們來說，用超算解決問題大多時候是在面對一種未知。在團隊中不斷磨煉，從旁觀者到實際參賽，隊員們的心態(tài)也在不斷發(fā)生調(diào)整。談及應(yīng)對壓力，這群常和代碼打交道的年輕人還是更擅長于用一個又一個解決方案的例子來回答記者的問題。
“我們總會不斷碰到問題，但我們就是在不斷解決問題的過程中前進�！庇械膶W生表示加入超算團隊后明確了自己未來的發(fā)展方向，有的學生對未來社會中計算機專業(yè)發(fā)揮的角色得出了自己的認識和看法，更有的學生開始主動學習跨界應(yīng)用技術(shù)以適應(yīng)不同領(lǐng)域的需求。