ASC16超算大赛e Prize奖挑战深度学习

1月26日，随着2016 ASC世界大学生超算竞赛（ASC16）正式进入比赛阶段，亚洲超算协会宣布本届大赛的“e Prize计算挑战奖”试题为深度神经网络算法DNN，所有参赛队伍需要在组委会统一提供的MIC超算集群上完成该试题的MIC应用移植优化工作。

DNN算法是目前最重要的深度学习算法之一，目标是构建一套模拟人脑的自主学习神经网络，从而实现深度人工智能。目前，谷歌、微软、百度、科大讯飞等公司开展的人工智能研究中，都使用了DNN算法并应用了异构加速技术。不过，当前DNN算法最常用的是GPU异构架构，ASC16则要求参赛队进行该算法的MIC移植，这让各个参赛队很难通过借鉴既有的成功案例来完成比赛，而必须借重创新的力量，挑战巨大。

ASC16超算大赛启动仪式

“e Prize计算挑战奖”是ASC竞赛独有的一大奖项，其命中的“e”既是科学中最重要的自然常数，同时也代表着人类下一个超级计算机性能的挑战目标——百亿亿次（exascale）。ASC希望e Prize计算挑战奖能成为青年人才的戈登•贝尔奖（Gordon Bell Prize），鼓励人才勇于解决超算应用难题敢于挑战计算性能极限，激励青年人才利用超级计算机推动科学与工程领域实现应用突破。戈登•贝尔奖由美国计算机协会与美国电气电子工程师协会联合颁发，目的是表彰研究人员在利用并行计算实现科学突破这方面所取得的成就，该奖项始于1987年，与德雷铂奖、拉斯奖并列为美国工程界三大最高奖项，被誉为“超级计算领域的诺贝尔奖”。

实际上，“e Prize计算挑战奖”更加强调“挑战”，这个挑战就是提高超算应用软件的并行设计和扩展效率，从而真正发挥出超级计算机的应用价值，解决目前超算发展中普遍面临的“大机器，小应用”的局面。

从历届竞赛的情况来看，“e Prize计算挑战奖”确实在激励大学生创新热情，促进大规模超算应用发展方面取得了良好的效果。

ASC13中，华中科技大学代表队在BSDE（Backward Stochastic Differential Equation）上取得了6万倍的加速效果，6万加速比的结果有300多倍来自并行化、向量化、访存等优化，200多倍来自算法的优化，充分展示大学生的创新能力和对应用的深度了解。BSDE是倒向随机微分方程的简称，近年来在金融工程领域得到了广泛的研究，不仅能用来进行更精确和更合乎实际的定价计算和分析，而且可以用来帮助各种类型的投资者进行风险对冲及其它各类风险分析。

ASC13: 华中科技大学代表队获”MIC应用优化奖”

ASC14的“e Prize计算挑战奖”试题是由国石油东方地球物理公司提供的3D-EW（三维纵横波分离的弹性波方程模拟方法），主要特点是频散小，计算精度高，但是计算量很大，具有很高的扩展潜力。最终，上海交通大学在全球最快超级计算机天河二号上，将3D-EW从单核成功扩展到20万核，并以42分钟的运算时间率先完成比赛，夺得该项大奖。

ASC14: 上海交通大学获”e Prize计算挑战奖”

ASC15则首次实现了“e Prize计算挑战奖”与国际大科学工程的对接，将SKA（Square Kilometer Array，平方公里阵列望远镜的简称，是目前天文领域世界最大的国际科研合作项目）的数据处理软件Gridding作为试题，希望汇聚全球青年超算天才的智慧加速宇宙探索研究。最终中山大学代表队成功优化并正确运行Gridding的全部三个算例，实现了600倍的加速效果，完成同等规模数据处理的系统功耗降低至原来的1/20，为SKA提供了优异的高效能超算设计建议，并凭此获得了该届比赛的这项大奖。

ASC15: 中山大学获”e Prize计算挑战奖”

未来，随着越来越多困扰人类的重大问题被选定为“e Prize计算挑战奖”试题，全球年轻的超算天才们可以凭借自己的智慧，利用超算更好的造福人类。