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HPC人才培养,在路上——专访PAC竞赛评审委员会优化组副主席陈文光教授

2016.10.13 00:00

陈文光,我院教授,主要研究领域为操作系统、程序设计语言与并行计算,国家自然科学基金杰出青年基金获得者。获国家科技进步二等奖一次,部级科技一等奖两次。现为中国计算机学会杰出会员和杰出讲者,副秘书长,青年科技论坛荣誉委员;ACM中国理事会副主席,ACM中国操作系统分会ChinaSys主席。多次担任高性能计算和并行计算重要国际会议如PPoPP, CGO, SC, PLDI, ASPLOS, APSYS的程序委员会委员,《ACM通讯(中文版)》主编。

PAC大赛是全国范围内最大规模的并行应用挑战赛,整个比赛的宣传、培训过程,起到了东西地区桥梁的作用。而不同区域的高性能计算技术发展和学科建设,需要结合本地特色,才有实际价值。

序章

国际高性能计算咨询委员会主席GiladShainer先生曾说:“超级计算机大约每3年性能就会提升10倍,现在亟需超级计算人才来推动超级计算机的普及,培养下一代的超级计算机科学家其重要性,甚至超过了制造超级计算机本身。”

“超级计算机科学家”的培养,究竟需要哪些必要因素,又将经历哪些阵痛?守正待时,具体落地到我国的并行计算编程教育来说,发展趋势如何?PAC大赛可以起到什么作用、提供哪些助力?对此,并行科技采访了PAC竞赛评审委员会优化组副主席,我院陈文光教授。

追根求源

现代科学和工程技术中,高性能计算的技术发展水平不断提高,在人们所谓的阳春白雪、“黑科技”中,并行编程展现了神奇的力量。高性能并行机的发展和硬件价格的下降使得高性能机器得到了广泛推广,为了高效使用超级计算机,并行编程的水平也亟待提高。而促进并行编程教育水平提高的要义,在于教学水平和实际价值。

一如早在十年前美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授提出并定义的“计算思维”。“计算思维”体现了计算机核心内容,它实现了向小初中、非计算机专业的人推广计算机技术,促进了计算机教育的传播、推动了计算机技术的发展,这是一个从无到有的过程。而提高并行编程的教育,是否要像推广“计算思维”一样,向大学生们都推广“并行编程呢?

“提及提高并行编程教育,并非要向所有学生都引入并行思维。提高教育水平,首先需要精确定义需要学习并行编程的人群。以往的并行计算主要集中在科技和工程计算方面,伴随着商业智能、大数据处理的应用范围越来越多,并行编程也变得越来越重要 。但是这两类并行编程课程的内容也应该有所不同。科学与工程计算应主要以MPI和OpenMP这类并行编程模型为主,而大数据分析则主要使用MapReduce、Spark这类并行编程模型。量体裁衣提供有实际价值的教育活动,并且不断提高教学水平、师资力量,实现多种教学资源整合,才是更重要的。”陈文光认为。

“学以致用”和“用以致学”

超算技术发展水平,主要受供给与需求两类因素影响。一类是教学基础较完善的高校集中区域,并行计算水平相对较高。从历届ISC大赛中国大学生夺冠、屡屡刷新世界纪录,到HPCTOP500蝉联世界第一,说明在一些高校和区域中,中国的超级计算在系统研制、应用发展和人才培养等方面的快速发展令人瞩目。

陈文光介绍说,“第二类是对并行计算有较高需求的区域,科研领域、IT产业、大数据产业发达的地方,也会促进并行计算技术发展和教育水平提高。”

正如欧洲著名管理教育学家弗雷德蒙德·马利克的理论,基于明确的工作、任务进行的学习行动、实践与反思,都基于用以致学原则。并行计算在科研、产业中发挥的巨大力量,也会进一步拉动与之相关的教学水平。

无论是“学以致用”还是“用以致学”,无论体现于科研领域还是产业应用,教育的提高必将经历一个迭代的过程,而且是一个周期很长的过程。“发挥学生潜质的教育,才是最好的教育。”陈文光说道。

因材施教 因地制宜

PAC大赛是全国范围内最大规模的并行应用挑战赛,整个比赛的宣传、培训过程,起到了东西地区桥梁的作用。而不同区域的高性能计算技术发展和学科建设,需要结合本地特色,才有实际价值。

肩负着对口支援——青海大学122cc太阳集成游戏主任职责的陈文光,对此深有体会。把握学科特点和青海实际,是推动青海大学122cc太阳集成游戏发展的重中之重。有‘中华水塔’之称的青海省三江源,能源丰富多样、地域广阔,高性能计算在农牧业、化工业发挥了巨大作用。“清华的支援工作已持续了10年,我们提倡教学与科研并重”,陈文光说,“青海大学122cc太阳集成游戏全称为计算机技术与应用系,重视应用,培养学生在水利、农牧、化工等优势行业发挥作用。”通过加强学术和技术往来交流,逐步缩短教学水平差距。

本文转自微信公众号: 并行应用挑战赛

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