姓名：王飛 ? ? ?學號：14020120002
參考文章來自：
http://tech.ailab.cn/article-86163.html
【嵌牛導讀】北京時間11月17日凌晨，在美國丹佛舉行的全球超級計算大會上务热，由清華大學地球系統(tǒng)科學系副教授付昊桓等共同領導的團隊所完成的非線性地震模擬應用獲得國際高性能計算應用領域最高獎戈登貝爾獎求晶，實現了我國高性能計算應用在此項大獎上的蟬聯(lián)。
【嵌牛鼻子】全球超級計算大會? 高性能計算? 戈登貝爾獎
【嵌牛提問】中國的超算應用還有哪些前景
【嵌牛正文】
北京時間11月17日凌晨舵变，在美國丹佛舉行的全球超級計算大會上，由清華大學地球系統(tǒng)科學系副教授付昊桓等共同領導的團隊所完成的“非線性地震模擬”應用獲得國際高性能計算應用領域最高獎“戈登·貝爾”獎瘦穆，實現了我國高性能計算應用在此項大獎上的蟬聯(lián)纪隙。20日，清華大學地球系統(tǒng)科學系召開了成果發(fā)布會扛或。
我國“非線性地震模擬”應用獲國際高性能計算應用領域最高獎
超算應用绵咱，中國何以衛(wèi)冕（厲害了，中國科技）
趙婀娜 王偉健 侯文曉
《 人民日報 》（ 2017年11月21日15版）
“戈登·貝爾”獎設立于1987年熙兔，是國際高性能計算應用領域的最高獎項悲伶，旨在鼓勵將超級計算機的超強計算能力投入應用之中。過去30年中住涉，美麸锉、日研究人員憑借運行在美國“泰坦”超級計算機、日本“京”超級計算機上的應用秆吵，都曾連續(xù)獲得該獎項淮椰。去年，基于“神威·太湖之光”的應用“千萬核可擴展大氣動力學全隱式模擬”折桂纳寂，實現了該獎創(chuàng)辦30年以來我國零的突破主穗。
設計實現了高可擴展性的非線性地震模擬工具
本次獲獎的成果“非線性地震模擬”，設計實現了高可擴展性的非線性地震模擬工具毙芜，是超級計算機在地震災害研究方面的一次成功應用忽媒。
即使是在科技高度發(fā)展的今天，預測地震仍然是世界性難題腋粥。地震等地質災害對生命健康晦雨、經濟、社會發(fā)展產生巨大的破壞隘冲，不斷驅動科學家和工程師們去研究闹瞧、模擬甚至預測地震≌勾牵“非線性地震模擬”項目首次實現了對1976年唐山大地震的高分辨率精確模擬奥邮，使科學家可以更好地理解唐山大地震所造成的影響，并對未來地震預防預測等研究具有重要借鑒意義。
研究團隊選取了唐山大地震震源附近達320公里×312公里×40公里的空間區(qū)域洽腺，以0.001秒為時間單位脚粟，精確模擬了該區(qū)域在地震發(fā)生后150秒內的地質變化，分辨率可達到8米蘸朋，頻率可達到18赫茲核无。分辨率越高、頻率越高藕坯，對地震模擬刻畫越精確团南，能模擬地震的震級越大，而頻率越高堕担，則對高頻信息的刻畫越準確已慢。而在此之前曲聂，美國團隊在“泰坦”超級計算機上運行的地震模擬霹购，分辨率和頻率只有20米、10赫茲朋腋。
預測地震的主要困難在于要同時對時間齐疙、空間和地震強度進行預測，而付昊桓團隊將地震預測問題轉化為地震模擬“亞”問題旭咽，對已知地點發(fā)生的地震進行時間贞奋、地震強度的模擬颊郎，針對余震預測汇恤、震級—頻度關系了嚎、基于地震過程情景模擬的震害預測等進行了研究绍申，難度大幅降低锰瘸，對抗震防災同樣有重要意義勋磕「吒洌“盡管地震無法預測脉课，但是基于這個模型目养，我們有望量化評估每個地點在發(fā)生地震時可能受到災害有多大俩由，對防災減災、城市規(guī)劃設計有著重要意義癌蚁』锰荩”付昊桓表示。
基于我國全自主研發(fā)的“神威·太湖之光”的超強計算能力
“非線性地震模擬”應用基于“神威·太湖之光”超級計算機的強大計算能力努释，由清華大學地球系統(tǒng)科學系碘梢、計算機系與山東大學、南方科技大學伐蒂、中國科學技術大學煞躬、國家并行計算機工程技術研究中心和國家超級計算無錫中心等單位共同完成。
位于江蘇無錫濱湖區(qū)的“神威·太湖之光”是目前世界上最快的超級計算機饿自，也是我國第一臺全部采用國產處理器構建的超級計算機汰翠。其峰值運算性能達到每秒12.54億億次龄坪，持續(xù)性能為每秒9.3億億次，系統(tǒng)能效比高達每瓦特60.51億次复唤，標志著我國超級計算機不再單純以速度勝出健田，而是在自主可控、峰值速度佛纫、持續(xù)性能妓局、綠色指標等方面實現了全面突破，達到了新的高度呈宇。
在運算過程中好爬，“神威·太湖之光”充分發(fā)揮了國產處理器在存儲、計算資源等方面的優(yōu)勢甥啄，可以實現高達18.9PFlops（每秒1億8千9百萬億次浮點運算）的“非線性地震模擬”存炮，也是國際上首次實現如此大規(guī)模下的高分辨率、高頻率的非線性可塑性地震模擬蜈漓。
這樣高效率的取得離不開研究團隊的新算法穆桂。為了使超級計算機達到最好的效能，研究團隊設計了精巧的算法融虽，解決了超級計算機計算過程中普遍存在的“內存帶寬受限”問題享完，擴展至全機超千萬核取得超過15PFlops（每秒1億5千萬億次浮點運算）的持續(xù)性能。這對超級計算機來說有额，可謂是如虎添翼般又。
本屆“戈登·貝爾”獎最終入圍的3個應用課題中，兩個來自中國巍佑。除了“非線性地震模擬”茴迁，還有基于“神威·太湖之光”系統(tǒng)的另一項全機應用“全球氣候模式的高性能模擬”。
超算應用已涉及航空航天句狼、工業(yè)設計笋熬、生物醫(yī)藥等眾多領域
“超級計算是基礎工程，是一個國家科技實力的體現腻菇，在科學與工程領域應用最早胳螟、最廣泛，應用效果最顯著筹吐，已同理論研究和科學實驗一起成為人類探索未知世界的三大科學手段糖耸，被稱為支撐科學發(fā)現的第三個支柱∏鹧Γ”付昊桓說嘉竟。
超級計算機又被稱為“國之重器”，是解決重大工程和科學難題時難以取代的工具，也是解決國家經濟建設舍扰、社會發(fā)展倦蚪、國防建設等領域重大挑戰(zhàn)性問題的重要手段”咂唬“超級計算機的可持續(xù)發(fā)展陵且，要與產業(yè)、學科發(fā)展相結合个束，需要各專業(yè)人才慕购、交叉領域團隊的共同努力〔绲祝”國家超級計算無錫中心主任沪悲、清華大學計算機科學與技術系教授楊廣文介紹，“應用上來了阱表，才能真正發(fā)揮超算能力殿如。”
目前捶枢，“神威·太湖之光”的應用涉及生物科技握截、航空航天、氣象氣候烂叔、材料科學、海洋環(huán)境固歪、機器學習蒜鸡、電磁仿真、工業(yè)設計牢裳、金融計算逢防、生物醫(yī)藥、環(huán)境工程蒲讯、石油勘探等19個領域忘朝，支持國家重大科技應用、先進制造等領域解算任務幾百項判帮，一年來共計完成200多萬項作業(yè)任務局嘁，平均每天完成近7000項作業(yè)任務。這些應用中晦墙，既有代表未來“黑科技”發(fā)展方向的研究領域悦昵，比如“人造小太陽”，也就是核聚變發(fā)電的相關理論與實驗方面的模擬晌畅；也有重大工程領域的項目但指，比如C919大飛機多種飛行狀態(tài)的模擬、天宮系列航天飛行器的飛行狀態(tài)模擬；還有與老百姓生活相關的動畫制作棋凳，山東一家公司利用超算的超強能力進行動漫制作拦坠，不僅動漫渲染效果更逼真，還能大幅縮短制作周期剩岳√巴瘢“未來很有可能看到依托‘神威·太湖之光’運算能力制作的國產動畫大片÷啵”楊廣文說疲迂。
國家超算無錫中心還在考慮如何服務地方經濟∧妫“江蘇是制造業(yè)大省尤蒿，如何幫助制造業(yè)實現創(chuàng)新，是我們考慮的重要應用方向幅垮⊙兀”楊廣文說，他們或將建成一個產業(yè)科技創(chuàng)新中心忙芒。目前示弓，中國制造業(yè)大部分應用軟件都是國外商用軟件，這方面無錫中心也在布局呵萨，例如與遠景能源展開格林威治智慧風場平臺建設奏属，同時在汽車制造業(yè)、船舶制造潮峦、新藥研發(fā)等方面開展研究囱皿。
楊廣文說，未來忱嘹，“神威·太湖之光”將圍繞世界重大科技需求嘱腥，持續(xù)不斷地開展高性能計算應用服務，為世界科技創(chuàng)新做貢獻拘悦，支持國家高性能計算發(fā)展戰(zhàn)略及創(chuàng)新型國家建設齿兔，將在能源環(huán)境、先進制造等領域發(fā)揮重要作用础米。
