全球学霸组团上线，用「中国天眼」搜索银河系GPS「脉冲星」

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  新智元报道  

【新智元导读】全球超算青年5月8日-12日集体挑战「脉冲星」，当「流浪地球」遇上「超能力」会碰撞出怎样的火花？

还记得爆火的电影《流浪地球》吗？

为了地球不被太阳吞没，人类提出了「流浪地球」这个大胆的计划，企图用上万座发动机和转向发动机，帮助地球离开太阳系。

开车有导航和地标，航海有灯塔做向导，那地球在宇宙中「流浪」的导航是什么呢？

在《流浪地球》中，地球要去的新家园，是遥远的半人马座比邻星。而可以为地球在太空中「流浪」提供精准导航的，则是脉冲星。

脉冲星是大质量恒星在超新星阶段爆发后的产物，有着「死亡之星」的称号，它体积小、密度大，磁场很强。研究脉冲星可以解决许多重大物理问题，例如引力波探测、航天器导航等等。科学家们通过高精度的脉冲星计时研究，可以利用脉冲星建立宇宙级的「GPS」，准确推算航天器在宇宙航行的坐标，这就是所谓的「脉冲星导航」。

脉冲星搜索非常困难，一是因为在地球和周围的环境中，存在大量的射频干扰，二是脉冲星观测数据量庞大，用「中国天眼」500米口径球面射电望远镜（FAST）观测脉冲星每秒会产生3GB数据，为了能够及时分析FAST产生的庞大数据，科学家需要使用性能强大的超级计算机对观测数据进行处理。此外，对脉冲星搜索开源软件PRESTO的优化也尤为必要。

探寻研究脉冲星是近现代天文学、物理学领域的前沿课题。就在5月8日-12日，一群来自全球的超算青年们，将在2020-2021 ASC全球世界大学生超级计算机竞赛（ASC20-21）总决赛中，挑战这一尖端科研难题。

超算：一个支点 

这不是一场简单的「天文探险」，而是一道超级计算应用赛题。从全球300支队伍中脱颖而出的28支高校队伍将在功耗3000W约束的超算平台上，基于运行组委会统一提供的「中国天眼」FAST真实观测数据集，运行脉冲星搜索开源软件PRESTO，最终准确寻找到脉冲星候选体，并且要对PRESTO运行过程进行分析和优化，尽可能降低计算时间和所需资源。

然而，这并不是这群年轻「学霸」要面对的唯一挑战。

5月8日-5月12日，全球超算青年们还将在ASC 20-21中挑战AI语言模型、量子计算模拟以及国际通行基准测试HPL和HPCG等高难度赛题，并参加英文答辩，角逐冠亚军、最高计算性能奖、e Prize计算挑战奖等各项大奖。

超级计算是世界高端信息领域的制高点，也是科技发展的重要支柱之一。当下，越来越多科学研究和重大工程中的关键问题已无法单纯依靠理论和实验研究方法加以解决，而大规模、高性能的计算和模拟则提供了新的研究途径。

随着互联网、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逐步拓展，对复合型人才的需求也逐步增加。在超算领域培养年轻人才至关重要，而超算竞赛，便是方式之一。

ASC是由中国发起的世界最大规模的大学生超算竞赛，和美国的SC、德国的ISC，同列世界三大超算竞赛。到今年，它已经吸引了超过万名全球大学生参赛。让本科生可以实际动手操作全球最快的超级计算机并挑战国际尖端的科学应用赛题。

往届的ASC比赛中，赛题包括全球最大的天文学国际合作项目平方公里阵列射电望远镜SKA的数据处理流程Gridding、第三代基因测序软件Falcon、戈登贝尔奖提名应用——高分辨率海浪数值MASNUM、2017年诺贝尔化学奖冷冻电镜技术的核心应用Relion等等。

不仅如此，ASC也非常关注人工智能领域的发展，从2016年开始推出AI赛题，联合科大讯飞、微软、百度、科大讯飞，让大学生挑战DNN、智能交通预测、机器阅读理解等AI技术难题。

ASC超算竞赛从报名到总决赛，整个赛程历时近半年。许多参赛者、见证者都认为ASC竞赛非常激烈，是一场脑力和体力的大挑战，曾经有位参赛选手在连续参加两届大赛后谈道「总决赛时间为5天，参赛大学生队伍需在前两天现场组建一台运行功耗不高于3000W的超级计算机系统作为平台，后两天优化完成7道HPC与AI应用赛题，最后一天用英文进行答辩，刺激程度就像拆炸弹。」

但这却挡不住逐年递增的队伍参赛，那么ASC的吸引力何在？

不止计算 更是未来

在ASC，以超算激发对未来的无限想象，或许是答案之一。在常人眼中，超算竞赛充满了神秘感，但在参赛选手眼中，ASC不仅仅是一场竞赛，更是一粒启发他们发现计算的潜力、扩展人生边界的种子。

对南方科技大学ASC19队长赵佳华来说，ASC大赛已经成为他在计算机科学攀登路上一段重要的阶梯，让他坚定了在科学与计算机方面进行融合研究的信念，并促使他投身到海洋与地球科学的更深层研究之中。

上海交通大学代表队的指导老师廖秋承曾表示，ASC对他来说不仅是比赛，更是改变人生的契机。非计算机专业出身的他因为ASC接触超算，热爱超算，从上海交通大学的参赛队员成长为指导老师，更将超算作为了自己的终生事业。

ASC不仅给参赛学生种下一粒计算的种子，更为未来种下了计算的力量。

培养超算人才的道路是漫长的，取得竞赛的冠军并不是ASC为参赛队员设置的终点。ASC创立之初的愿景在于鼓励青年学生运用超算解决关乎人类命运和福祉的重大课题。

如今，ASC的人才培养成果已见成效：中国第一个全国性的儿童早期白血病数据库、目前世界上最大规模的4.3万亿个粒子N体问题模拟、比串行版本加速1.8万倍的BTE算法等，很多重要的成果都有ASC竞赛队员的参与。可以说，培养参赛青年们用计算探索前沿与未知的激情，进而为超算应用培养更多高水平人才，才是ASC真正的价值所在。

火速围观 ASC 20-21  感受速度与激情

5月8日-至12日， ASC20-21总决赛将在南方科技大学展开，这也是疫情以来全球首个重启现场竞赛的超算大赛。来自21所高校的学霸队伍将云集于此，与7支线上队伍，一起为这场超算争霸赛释放「超能力」。

这届总决赛聚集了全球三大超算竞赛的冠军队伍：SC20/SC19冠军清华大学、ISC20冠军中国科学技术大学和ASC19冠军台湾清华大学，这将是大学生超算竞赛历史上首次实现全球三大超算竞赛冠军的同场竞技。

同时，北京航空航天大学、上海交通大学、国防科技大学、中山大学等传统强队，以及暨南大学、东道主南方科技大学、哥伦比亚EAFIT大学和俄罗斯乌拉尔联邦大学等新生代高校队伍也非常值得期待。诸多实力新秀崭露头角，让人期待今年ASC超算应用赛场上的才智碰撞！

今年，ASC组委会特别开设了慢直播平台，5月8-11日每天早8:00后，大家可以在「ASC超算」抖音账号观看ASC全程比赛现场，感受大赛现场的「速度与激情」活力与热烈。

让我们共同期待全球超算青年们在巅峰对决中再创佳绩！

ASC全球超算大赛，等你来围观！

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