“戈登贝尔奖”获奖团队：超算追梦人

“戈登·贝尔奖”现场。

获奖后，我拍了一张集体照。从左到右依次为:清华大学副教授傅浩寰；中国科学院软件研究所研究员杨超；清华大学博士后甘霖。

“戈登·贝尔奖”被誉为超级计算领域的诺贝尔奖。对于中国的超级计算来说，“戈登·贝尔奖”花了很长时间才落到中国头上。中国队29年来从未获得过这个奖项。2016年，获得二等奖的杨超队最终胜出。

■我们的记者沈春雷

"对不起，上午的会议超时了，让你久等了."这是“戈登·贝尔奖”获奖团队负责人、中国科学院软件研究所研究员杨超在会见《中国科学日报》记者时的第一句话。

“戈登·贝尔奖”被誉为超级计算领域的诺贝尔奖。对于中国的超级计算来说，等待“戈登·贝尔奖”对中国来说需要更长的时间，而中国队29年来从未获得过这个奖项。

“相关研究始于2007年，获奖团队于2011年正式成立，2012年首次尝试，2016年正式获奖。”一路上，杨超深受感动，“我没想到一个遥远的梦会成真。”

挑战加倍复杂。

获奖项目名为“千万核心可扩展全球大气动力学全隐式模拟”，这意味着一千万核心用于完成一个气候数值模拟。特别是在算法层面，该团队提出了一种新的全隐式计算方法，可以大大提高天气预报的计算精度和速度。

杨超做了简短的解释:“我们在高度复杂的机器上挑战了高度复杂的方法，但是我们工作的复杂性不是简单的叠加，而是隐式方法在异构多核综合环境中的成功应用，这在世界上没有先例，也是我们获奖的主要原因。”

看“戈登·贝尔奖”，含蓄的方法曾经占主导地位。然而，近年来，由于体系结构的复杂性，大多数奖项授予了显式应用程序。杨超团队还宣布完全恢复隐式方法。

杨超向记者解释了显式方法和隐式方法的区别:显式方法互不相同，互不响应；隐含的方法是让每个人一起工作，定期交流。我们的获奖项目相当于在共享的前提下聚集1000万台计算机一起完成一项任务。

与高性能计算机的引擎相比，显式方法有点像“小步快跑”，而隐式方法是“大步稳跑”。杨超团队选择的大气动力学应用是装有这种发动机的汽车。

“大气模拟是最经典的高性能计算应用。我们使用超级计算机上的算法和程序对气候问题进行了前所未有的复杂计算。该算法的计算效率比世界上同类问题的最高水平高出近一个数量级，这也是获奖的关键因素。”

这些奖项以30%的折扣一个接一个地获得。

起初，杨超只想做他自己的项目研究，“戈登·贝尔奖”对他来说是一个遥远的梦想。2011年11月，天河一号的出现使杨超的隐式方法研究实现了对8万个核的模拟，接近当年超级计算领域的巅峰。

后来，杨超结识了清华大学副教授薛伟。当时，薛伟借鉴了杨超80000核模拟的关键方法，并将其应用于气象GRAPES，取得了良好的效果。“薛老师鼓励我争取戈登·贝尔奖。起初我以为这只是个玩笑，但薛老师很认真，所以我们“卷起袖子干了”。"

后来，薛伟把清华大学地球系统科学研究中心的副教授傅浩寰介绍到杨超。到2011年底，三人获奖突击队正式成立。“此时，提交的截止时间还不到半年。一般来说，我们至少要为这个奖项准备一年的时间。我们正在挑战一项不可能完成的任务。”杨超说。

以下是日夜准备的状态。获奖的突击队将每隔几天进行一次报告和交流，直到2012年4月，届时论文将最终在截止日期前送达。那天，三个人聚在一家小面馆边吃边发呆。突然，谁说，“我不会再给你钱了。”

2012年的入围名单没有包括他们的名字，但是团队没有放弃。一种特殊的使命感已经在团队中扎根。

“2012年，我们陷入了隐性问题，但仍然无法解决。后来，我们选择了显式的，应用程序并没有完全占据整个机器，这导致了最终未能进入竞争。”在总结和分析失败原因的同时，杨超团队密切关注中国*高性能计算机的发展。

2012年夏天，杨超会见了北京师范大学全球变化与地球系统科学研究所教授王兰宁，重新组建了4人获奖突击队。随后几年，团队先后进行了“天河一号”和“神威太湖之光”关键技术的研发和测试，并不断进行隐式方法的演绎。"每次我们几乎都是第一个使用这些超级系统的人."

经过四年的休眠期，杨超团队思考了许多问题:“到目前为止，中国还没有哪个团队获得过这个奖项。我们怎样才能完成任务，怎样才能给众多入围队伍中的评委留下深刻印象？”2016年，获得二等奖的杨超队最终胜出。

实践契约精神

为了获奖，杨超团队放弃了很多，并得知薛伟的副教授没有通过比赛。"如果他继续做他原来的项目，他可能很久以前就被评估了。"杨超说。

除了几名关键人员外，该团队共有12人。敖玉龙目前正在攻读博士学位，他是杨超的一名学生，也是隐式求解器关键组件优化的骨干。他告诉记者:“我在2016年加入了这个团队。当时，我不知道这是什么项目。我只是做了我的工作。”

杨超喜欢和团队成员谈论合同精神。“争夺奖项是平等的，没有任何人，每个人都有自己的责任分配，就像每个士兵都可以通过发挥自己的战斗力赢得战争。”团队成员或多或少地放弃了一些东西来赢得奖品，并获得了相应的收益。

杨超仍然记得，他忘了提前预定酒店，因为他在去美国参加辩护之前太忙了。最后，他预定了附近的一家汽车旅馆。他被警察敲门，并目睹了加油站的抢劫。防御的前一天，盐湖城被大雪覆盖，房间状况很差，用两条被子裹着取暖。即便如此，杨超回忆道，“与赢得奖项的努力相比，这些算不了什么。”

颁奖委员会的副主席是日本教授松冈聪。他对中国队获奖的评价是:“这标志着中国正式成为高性能计算机领域的世界领导者之一。”

杨超认为赢得“戈登·贝尔奖”是一个好的开始，有助于建立信心和鼓舞士气。他坚信，经过长期不懈的努力，中国的高性能计算将继续创造新的辉煌。

《中国科学日报》(第六版，2017年2月13日)