有人跟我說，高性能計算是一項古老的學(xué)科，我表示贊同;還有人說，高性能計算正在引領(lǐng)IT行業(yè)的發(fā)展，我也認(rèn)同這個觀點。說它古老，是因為自計算機出現(xiàn)伊始，高性能計算就是重要的項目之一;說它新潮，是因為下面我們要介紹到的許多內(nèi)容都源于高性能計算。這兩種看似矛盾的觀點既然都成立，就只能說明一個問題——高性能計算正在從原來的陽春白雪，變得大眾化、普及化。
這種趨勢在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)表現(xiàn)得更為明顯。自2014年開始，無論是谷歌大腦計劃還是訊飛超腦計劃都在業(yè)內(nèi)引起了廣泛的關(guān)注，這些應(yīng)用都基于同樣一種新興方式——機器學(xué)習(xí)(Machine Learning)。
機器學(xué)習(xí)催生高性能計算應(yīng)用新形態(tài)
現(xiàn)任中科院計算所計算機體系結(jié)構(gòu)國家重點實驗室研究員、中國計算機學(xué)會高性能計算專業(yè)委員會(以下簡稱高專委)秘書長張云泉從專業(yè)的角度闡述了機器學(xué)習(xí)的重要性——這是需要在成千上萬個變量中需要最佳值的計算，需要通過不斷的嘗試實現(xiàn)收斂，而最終獲得的數(shù)值并非是人工確定的數(shù)字，而是一種常態(tài)的公式。通過這種像素級的學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)規(guī)律，計算機就可以實現(xiàn)像像人一樣思考。簡單說來，機器學(xué)習(xí)對于計算機掌握事物的本質(zhì)特征有著關(guān)鍵性的作用。
記得在2014年NVIDIA GTC大會上，NVIDIA聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁兼首席執(zhí)行官黃仁勛先生曾演示過這一應(yīng)用的基本運行方式——通過NVIDIA智能分析系統(tǒng)，電腦可以借助某一設(shè)定好的條件在海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中找到匹配對象。比如可以使用一張狗的圖片或者一段叫聲視頻，讓電腦在數(shù)據(jù)庫中智能的分析出相關(guān)的照片。
當(dāng)然，機器學(xué)習(xí)的用途是巨大的，未來任何圖形、視頻、語音等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分析都要依賴于機器學(xué)習(xí)，甚至包括未來的智能汽車也需要對道路狀況進行實時分析。表面看來這并非是傳統(tǒng)高性能計算的科研項目，但事實上機器學(xué)習(xí)的實現(xiàn)方式需要進行大量的計算，而且需要使用GPU進行加速計算，這自然也就歸屬于高性能計算的范疇。
據(jù)2014年的中國高性能計算機TOP100排行榜顯示，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以55%的份額成為了高性能計算的新興模式，并且這種趨勢正在逐步擴大。對此，張云泉認(rèn)為應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用采取開放的態(tài)度：“鼓勵大家在新的行業(yè)、新的領(lǐng)域去應(yīng)用高性能計算，讓高性能計算更加走向普通大眾” 。
讓更多高校加入高性能計算“大家庭”
雖然已經(jīng)有了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的先例，但是高性能計算想走向普通大眾也并非易事。行業(yè)基礎(chǔ)、應(yīng)用普及、人才培養(yǎng)等需要進行的工作千頭萬緒，而從發(fā)展的角度來說，人才培養(yǎng)則是重中之重，也是高專委努力的主要方向之一。
整個2014年，高專委組織行業(yè)專家和委員進行了多場走進校園的巡回演講，在全國各級高校宣講高性能計算的應(yīng)用意義和現(xiàn)實作用。這其中包括了中山大學(xué)、華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)等著名高校，也包括了貴州師范大學(xué)這樣的非重點高校，但無一例外的是，反響非常熱烈，“甚至許多臨近高校的領(lǐng)導(dǎo)也來旁聽”。
這種巡回演講的形式得到了廣泛的好評，也更激發(fā)了高專委委員們的熱情。“我們決定在2015年主動出擊，組織高專委講師團，講解高性能計算、講解課程設(shè)置、講解前沿技術(shù)與趨勢、講解人才培養(yǎng)與比賽，尤其面對普通高?！保瑥堅迫d奮的表示。
全國高性能計算學(xué)術(shù)年會是高專委每年承辦的重要大會之一。在最近一期的2014年大會期間，還進行了“2014全國并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽”。這是全國范圍內(nèi)面向并行計算應(yīng)用優(yōu)化的第二屆比賽，共有85支隊伍報名參賽。從人才培養(yǎng)的角度來說，大會起到了廣泛宣傳、學(xué)術(shù)交流、人才選拔等多重作用，同時也發(fā)現(xiàn)了一些嶄露頭角的超算“新生力量”。在今年的大會上，僅河北聯(lián)合大學(xué)就派出了3支參賽隊伍，高校的參與熱情大大出乎了主辦方的預(yù)料。
比賽不僅為各參賽隊提供了彼此切磋、交流的機會，更是對高性能計算的普及和發(fā)展。由于種種原因，目前高性能計算學(xué)科在大學(xué)中并不普及，在本科階段把并行計算納入教學(xué)學(xué)校更是寥寥無幾，這無疑導(dǎo)致了人才發(fā)展緩慢。通過這次比賽，許多高校認(rèn)識到了課程的重要性，紛紛表示考慮在本科階段設(shè)置并行計算的課程，培養(yǎng)學(xué)生的興趣;加之越來越多的博士生深入到普通高校的教學(xué)崗位，無疑為高性能計算的普及化和深度發(fā)展起到了切實的推動作用。