喜讯:我院“高性能计算应用支撑平台创新团队”入选广东省“珠江人才计划”引进第六批创新创业团队

近日,广东省人才工作领导小组办公室公布2016年“珠江人才计划”入选名单,我院国家超级计算广州中心主任卢宇彤教授领衔的“高性能计算应用支撑平台创新团队”入选广东省“珠江人才计划”引进第六批创新创业团队(应用基础研究类),获得2000万元资助。这是近期我院紧密围绕学校“三个面向”,在“大科研平台、大科研团队、大科研项目”建设中所取得的又一阶段性突出成果,也是国家超级计算广州中心(以下简称超算中心)自2015年9月委托中山大学管理以来取得的又一突出成效。

下面,小编将为大家详细介绍高性能计算应用支撑平台创新团队情况以及超算中心过去一年的丰硕成果。

 

【团队掠影:扩大应用领域,发挥超算助力转型升级的效能

  • 项目概况

高性能计算应用支撑平台创新团队依托国家超级计算广州中心“天河二号”系统,构建面向先进工业制造和生命科学应用的高性能计算应用支撑平台解决产业应用到超级计算系统的映射问题扩大超算的应用领域发挥超算的促进工业产业转型升级的效能。围绕重点支撑的数值模拟生命科学两大类产业应用,研究内容围绕以下四个方面展开:(1)高性能计算和大数据处理融合的系统架构与技术;(2)高性能数值模拟应用支撑技术;(3)大规模生命科学应用支撑技术;(4)大数据分析和可视化技术。

  • 特色和创新

项目研发过程注重学科交叉,产学研用一体化,项目团队既有丰富的系统研制经验,又有丰富的应用优化经验,通过面向领域的应用支撑平台搭建最终用户与超算系统的桥梁。

项目具有如下研究特色:

特色之一:应用驱动、工程与研究相结合

特色之二:基础共性技术

特色之三:高性能高产出

特色之四:大数据大平台

特色之五:多学科交叉和聚集效益

项目主要创新点如下:

(1)高性能计算与大数据分析融合处理技术

(2)多尺度数值模拟核心算法优化和自适应过程管理技术

(3)高通量多源聚合一体化医药分析处理技术

(4)并行可扩展的数据分析和可视化

  • 团队实力

高性能计算应用支撑平台创新团队主要成员共7人,均具有博士学历,其中正高3人、副高2人、中级2人。

团队带头人卢宇彤是中山大学数据科学与计算机学院教授,博导,国家超算广州中心主任,银河/天河工程副总设计师,国家重点研发计划高性能计算专项专家组成员。长期从事国产高性能计算系统并行软件和大规模数据处理的研究与实现,参加了五代银河系统和两代天河系统的研制工作, 在高性能计算关键系统软件和应用软件领域取得重要技术创新与突破。获得国家科技进步特等奖1项,国家科技进步一等奖1项,军队科技进步一等奖4项、二等奖6项。获国家教育部“新世纪优秀人才”支持计划,全军巾帼建功先进个人,荣立二等功2次。国际“E级计算和大数据”组织成员,中国计算机学会理事、女计算机工作者委员会主任、高专委常务委员。 获得多项863计划项目、国家重大研发计划、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金重大国际合作项目支持,多次在国际超算著名会议ISC,SC,IPDPS等作大会主旨报告,是IEEE Trans. TPDS(分布与并行处理)期刊的副主编,发表论文70余篇,授权专利18项。

(团队带头人:超算中心主任卢宇彤教授)

团队核心成员杜云飞,国家超算广州中心总工程师,从事银河天河高性能计算系统软件研制,获部委一等奖1项、二等奖2项。在天河系统上优化的异构Linpack性能从20%提升到70%,HPCG性能超过Intel优化版本5%,均排名世界第一。主导优化的地震波模拟应用2014年我国首次成功入围高性能应用领域的最高奖戈登贝尔奖。在超算中心工作中,成功支持了生物信息、气象、海洋、电磁等领域科研和企业应用,搭建了云计算与大数据平台,高校支持了智慧城市、电子政务等广泛应用。

团队核心成员杨跃东,中国科学技术大学生物学本科和计算生物学博士,美国印第安纳大学信息&医学院博士后和助理教授,就职于澳大利亚格里菲斯大学任研究员。从事生物信息学研究,开发了蛋白质结构和功能预测、基金组致病突变预测等十几项预测程序包,已被60多国用户下载1500多次,网上服务超过15000余次。在国际基金组预测方法评估中对突变导致的细胞增殖变化预测中排名第一;以第一作者开发的蛋白质结构预测软件相关论文入选ESI引用最高论文,获得美国软件著作权,同时商业授权于美国孟山都等多个公司。发表了四十多篇论文,谷歌学术引用一千多次,H-index=17。

团队核心成员郑子彬,博士毕业于香港中文大学,在软件服务可靠性预测、软件容错策略设计及选择等方向取得创新性成果。发表ESI高被引论文1篇、ACM/IEEE Trans.期刊论文22篇、SCI论文30篇、EI论文90篇、英文专著1本、专利2项。论文被谷歌学术引用3174次(H-Index为30),SCI他引257次。曾获得ICSE2010、ICWS2010最佳论文奖、ACM2015中国新星提名奖和广州新星奖,担任多个国际期刊编委。获聘2016年广东省教育厅“青年珠江学者”称号。

团队核心成员陈志广,博士毕业于国防科技大学,从事大规模存储系统的研发,参与了天河二号并行IO子系统的研发,成果突出。现着重于国家超算广州中心的并行文件系统、存储架构等技术研究与优化实现工作,在大规模IO优化和大数据分析处理等方面有关键的技术突破。在IEEE TC、JCST、KAIS等国际刊物和会议上发表学术论文多篇,申请专利7项,自然科学基金青年基金项目负责人。

团队核心成员颜辉,博士毕业于佛罗里达理工学院机械工程专业,从事高性能材料模拟研究。留美期间设计并开发了基于phase-field方法的材料粗化过程的三维模拟,在该领域首次系统完成了超高体积分数下两相材料体系的大规模模拟。现主要从事高性能计算在工业数字仿真中的应用,着重研究数值模拟软件基于天河二号架构的性能优化。

团队核心成员张曦,博士毕业于哈尔滨工程大学,英国伦敦城市大学攻读第二个博士学位。从事计算流体力学研究,对仿鱼类推进装置水动力性能进行了系统研究,针对计算流体力学软件OpenFOAM中的两相流模型进行优化,显著地提高了计算程序的效率。现着重对船舶海洋领域的大规模并行计算流体模拟进行研究与优化,完成广船国际万吨级散货船的水动力性能模拟。

 

【中心巡礼:跨越式发展,一年多的累累硕果

过去一年多,在中心主任卢宇彤教授带领下,超算中心围绕“天河二号”超级计算机,秉持“开放、合作、协同、创新”的理念,按照国家、广东省、广州市和学校对中心提出的任务和要求,围绕“三个面向”、“五项使命”、“六项工作任务”,坚持应用与研发并举,全面推动高性能计算、大数据、云计算的深度融合,致力打造科学研究、技术创新、学科建设、人才培养以及国际合作交流等支撑平台,创建具有中国特色的世界一流超算中心,取得了累累硕果。

  • 五项使命

  • 六项工作要求

  • 获奖荣誉

  • 应用与服务

超算中心探索高性能计算与大数据的深度融合,制定了依托“天河二号”超级计算机支撑大科学、大工程、新产业的发展规划。一是将超算中心与学校数据科学与计算机学院、大数据科学研究中心紧密结合,建立以“天河二号”为依托,面向高性能计算和大数据深度融合的 “一院两中心”一体化运行管理模式。二是充分考虑超算中心运行特点,制定了适应其快速发展的管理体制,在人才引进、运行经费、对外合作等各方面给予高度自主权,促进中心可持续发展。截至2016年12月31日,超算中心服务用户数达到1692家,比去年同期用户数增长了近三倍,四季度系统资源利用率达84.5%,科研项目与机时收入连创新高。支撑了800多项国家级课题的研发工作,取得了一批标志性成果。

推动跨学科交叉合作,支撑世界前沿科学研究

充分发挥中山大学学科门类齐备、学科整体水平较高的优势,积极推进超算中心与各相关学科的交叉融合,大力支持与国内外重点高校、科研院所的合作,建设基于“天河二号”的多学科、多领域交叉合作科研平台,旨在为解决影响人类生存和发展的重大科学问题提供强有力的计算支撑。2016年,超算中心与各科研团队合作在天文宇宙、大气海洋环境、生命科学、电磁学、天文学等领域取得了一系列大规模并行计算的创新成果。

在天文宇宙科学领域,与国际合作大项目——平方公里射电望远镜阵列(SKA)组织合作,实现了迄今为止国际上SKA数据处理软件的最大规模和最高性能的成功运行,为各国天文学家解答目前困扰科学界的一系列问题提供了重大科学突破的机遇。在地球科学与海洋科学领域,与美国麻省大学合作,在“天河二号”上实现新一代全球海洋模式,首次耦合了南北极海冰及海岸因素,全面揭示全球气候变化带来的环境影响。在生命科学领域,支持中科院通过干细胞引导的细胞模型进行高通量筛选,加快治疗癌症和代谢病的新药研发;支持北京大学开展了人眼视网膜高精度仿真,推动类脑计算,以回答人类是怎么看见世界的问题。

促进产业转型升级,为经济社会快速发展提供动力

围绕国家经济发展战略,超算中心积极对接战略性产业发展需求,依托中心平台打造集科研、开发、应用推广为一体的产学研协同创新生态圈。2016年,与广船国际、广汽集团、海格通信等一批重点产业的领军企业在大型工程装备制造、健康医疗、新能源与节能环保、新材料、新文化产业等领域展开深入合作,加速其对关键核心技术的研发和运用,全力支持传统产业的转型升级和新兴产业的发展,为经济社会快速发展提供动力。

在工程装备制造领域,与广船国际、广汽集团、中国商飞共同完成了诸如汽车碰撞、船舶减阻、大飞机机翼选型、器件结构优化等仿真计算,提高制造智能化水平,大大缩短了产品研发周期,节省研发成本。在基因测序产业方面,与华大基因紧密配合,开展了“人类全基因组重测序软件流水线”, 4小时内可完成2000个人的全基因组重测序数据分析。

在新能源产业方面,与远景能源合作建设的全球可再生能源公共服务平台已顺利运行2年多,为全球风资源预测、风里发电组选址优化、风机设计、风电成项目评估提供全周期计算分析支撑,提升风场实际投资收益20%以上。在节能环保方面,与中国南方电网配合完成了广东省云浮电厂锅炉的“CT扫描”,在提高燃烧效率、防止高温、减少磨损和有害气体排放等方面有重要意义。在新兴产业方面,基于互联网和云计算,与广东三维家公司合作搭建的3D家装设计平台,已为几十家家居设计、制造企业的数万名消费者提供实时、个性化的整体家装设计体验;此外,与文化创意企业打造了互联网+文化创意+金融新型垂直服务平台,为影视、动漫制作等行业提供实时服务,构建完整的文化创意产业服务链条。

 

(图为:国家超算广州中心部分合作伙伴)

2017年,在广东省委、省政府的大力支持下,我院将进一步加快建设具有中国特色的世界一流超算中心的步伐,加快创新驱动发展,服务国家和地方重大需求,为广东的科技事业创新发展作出新的贡献。