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科技工作者是谁呀(科技工作者日是几月几日)

时间:2023-12-07 15:58:54作者:科学知识网 分类: 人工智能 浏览:129

5月30日是第五个全国科技工作者节。在向科学家致敬的这一天,钱学森、邓稼先、吴文俊、袁隆平、黄旭华等众多老一辈科学家都成为这一天追星的对象。

人们总是问:在那个贫穷落后的时代,他们是怎么做到的?

科技工作者是谁呀(科技工作者日是几月几日)

尤其是在那个没有电子计算机的时代,他们是如何计算、模拟、设计的?他们用算盘吗?

确实如此。

1.从算盘到超级计算

(黄旭华院士至今珍藏的千金算盘)

这张图是中国核潜艇之父黄旭华院士至今仍珍藏的一张前瞻性算盘。很多人可能想不到,中国第一代核潜艇是用算盘和计算尺一点一点计算出来的。

中国核潜艇的另一位先驱、最近被中宣部追授时代模范称号的彭世录院士也回忆道:当时没有电脑,只有手摇电脑,大家都用计算尺和算盘。很多数据都是使用这些工具日以继夜地计算出来的。

那时的中国非常贫穷。尽管如此,仅依靠算盘、计算尺和手摇电脑,彭世录、黄旭华和科研人员就计算了10万多组数据,成功确定了100多个参数。

(彭世录、黄旭华等在中国战略核潜艇前合影)

有时,为了保证数据的准确性,常常用算盘和计算尺一起计算,直到结果一致为止。最终,他们完成了潜艇核电站的基本设计。

图中的算盘陪伴黄旭华度过了无数个日日夜夜。

第一代船如此,两弹一星研制初期也是如此。下图为为两弹一星研制做出突出贡献的飞宇牌手摇计算机。

(两弹一星之父邓稼先使用的飞宇牌手摇电脑)

据说苏联专家撤离时给我们科学家留下了研制原子弹的关键数据,但这个数据与我们科学家的计算结果不一致。两弹一星之父邓稼先和他的同事们依靠这些手工操作的计算机,花了一年多的时间计算出正确的数据,终于成功研制出了我国第一颗原子弹。

说起计算机,中国流体力学学家、中国科学院院士童秉刚曾有一段难忘的记忆。

他记得,1972年,他被派往沉阳某航空厂设计部从事空气动力学研究。当时沉阳厂引进了一台电脑,但是这台电脑很不稳定。它经常会在几个小时内意外破坏所有计算数据。

童秉刚只能安排后半夜的飞机。他常常因为担心计算而在后半夜睡不着觉。长期超负荷的工作使他的身体疲惫不堪,代谢紊乱,走路时头重脚轻。

后来,随着我国计算机产业的起步、发展和腾飞,科技工作者逐渐使用国产计算机和超级计算机。从功勋机109C到100系列,从银河一号超级计算机到曙光一号,从曙光1000到神威太湖之光,我国逐渐治愈了计算机焦虑症。

(1974年我国联合设计的DJS-130机)

2、钱太多、食物太少造成的计算焦虑

但科技工作者的计算焦虑尚未得到治愈。

很多人从未接触过超级计算,错误地认为使用超级计算就和使用个人电脑一样。这显然是错误的。

以最常见的材料计算为例,为了获得具有某种特性的合金材料(例如满足某种飞机的要求),研究人员首先需要对材料进行建模,然后编写模型(例如,使用Fortran和vasp)转换成代码和程序并将其发送到超级计算。得到计算结果后,如果材料性能不合格,就必须调整模型、更改代码、重新计算等等,直到得到满足要求的材料模型。整个过程不可避免地需要多次计算,在样品试制过程中获得模型成功但得不到合格材料的情况也很常见。在这种情况下,必须重复上述步骤。

虽然过程曲折艰辛,但如果没有超级计算机直接制样和测试,几十年都很难找到配方合格的合金材料。——台超级计算机的模拟计算大大加速了这一过程。

材料计算只是超级计算应用的一种。汽车工业、高端制造、生物信息学、药物研发、气候模拟、海洋环境、能源勘探、航空航天……这些领域的每一步前进都离不开超级计算。

再加上近年来大数据分析、机器学习等人工智能应用逐渐成为超级计算机的主要负载,坊间数据显示,全球算力需求每三个半月就翻一番。虽然有点夸张,但也反映了问题。

需要科学计算的人群也在不断增加。2019年7月,国家统计局发布的《庆祝中华人民共和国成立70周年经济社会发展成就报告》显示,2018年,全国研发人员总数按全职工作量为419万人年,是1991年的6.2倍。

在计算机模拟和大数据计算日益取代实验成为主流科学研究范式的今天,丰富而又稀缺的超级计算必须以更高效的方式交付给使用它的人们。

自建中小型超级计算机使用起来既方便又不方便:在无人争夺资源的时候方便,但一切都得自己做,所以不方便——超级计算机的日常维护,到底层计算层的开发和优化,都需要高度专业化的技术工作,科学家无法单独完成。

超算云时代的到来是理所当然的。

3、超算云服务时代

超级计算云的概念与云计算略有不同。是超级计算所有者或第三方组织者,以云服务的形式向用户提供超级计算资源。解决了用户没有可用的超算、没有好的超算的问题。技术支持、超级计算机使用难度等问题。

并行科技是国内最早开发超算云服务的机构之一。近10年的行业服务积累,使其成长为中国超算云服务的领导者。

并行科技立足国家电网和云计算技术,结合自身多年高性能计算研发经验,推出并行超算云一站式超算服务平台。截至目前,已集成300+HPC集群,覆盖20多个行业5万多个用户。(主要是各行各业的科学家)提供超级计算云服务。

这背后,超过60万个CPU核心和超过30万个软件安装的海量资源,占据了通用计算的半壁江山。

上海一家研究方向为激光约束核聚变的研究所的研究员表示,激光实验中的一些计算任务无法通过研究所自己的服务器来满足,比如大规模模拟,所以他选择了并行超算云。

利用超算云进行初步模拟仅需数万元,相比每次花费数千万甚至数百万的激光实验来说,节省了大量资金。研究人员说。

企业研发也看到了超算云服务的优势。

国内风电龙头企业金风科技于2017年成为并行技术的用户。在金风科技看来,相比于自建超算,并行超算云意味着更快、更划算:资源充足稳定、研发支持充足、及时和高效的客户服务。在保证业务连续性的同时,具有较高的性价比,可以大大降低公司的资本支出。

笔者观察到,以超算云服务的形式提供计算资源在中国越来越流行。

一方面,国家超算广州中心、中科院超算中心、国家超算长沙中心、国家超算无锡中心、国家超算无锡中心等众多大型超算中心组成的海量资源池组成的超算力量网络。北京超级云计算中心正在穿越超级算力网络。计算云将这个算力网络连接到数千万科研人员的计算机上。

此外,阿里云、华为云、浪潮云、腾讯云等也逐渐开始推广超级计算云服务形态。

上海一家研究方向为激光约束核聚变的研究所的研究员表示,激光实验中的一些计算任务无法通过研究所自己的服务器来满足,比如大规模模拟,所以他选择了并行超算云。

利用超算云进行初步模拟仅需数万元,相比每次花费数千万甚至数百万的激光实验来说,节省了大量资金。研究人员说。

企业研发也看到了超算云服务的优势。

国内风电龙头企业金风科技于2017年成为并行技术的用户。在金风科技看来,相比于自建超算,并行超算云意味着更快、更划算:资源充足稳定、研发支持充足、及时和高效的客户服务。在保证业务连续性的同时,具有较高的性价比,可以大大降低公司的资本支出。

笔者观察到,以超算云服务的形式提供计算资源在中国越来越流行。

一方面,国家超算广州中心、中科院超算中心、国家超算长沙中心、国家超算无锡中心、国家超算无锡中心等众多大型超算中心组成的海量资源池组成的超算力量网络。北京超级云计算中心正在穿越超级算力网络。计算云将这个算力网络连接到数千万科研人员的计算机上。

此外,阿里云、华为云、浪潮云、腾讯云等也逐渐开始推广超级计算云服务形态。

4、和科学家一起工作,C位永远留给C

作者多年来一直观察并行技术。作为一家相对不知名的公司,并行科技却能够引领中国超算云服务的潮流。一方面得益于其背后专业的超算应用支撑团队(由一批专业计算开发人员和并行应用专业人员组成)。另一方面是他们的企业文化,始终把服务科学家(和其他用户)用好超级计算作为最重要的事情。

充分利用超级计算是有门槛的。并行科技在推广超算云服务方面做了很多积极的努力。也就是说,并行不仅关注用户眼前的困难和担忧,还主动解决常见问题。

例如,针对合肥某医院黄先生团队的PyCDT软件安装问题,技术服务团队不仅立即沟通并提供解决方案,而且为了避免类似情况发生,他们还部署了PyCDT软件对超级计算公共环境和后续用户预设的软件进行了进一步完善。

再比如,在抗击疫情的战斗中,并行科技一直在与正在研发各种疫情应用的科学家并行。基于北京超级云计算中心的通用计算资源,并行科技不仅为南方科技大学、中科院长春应用化学研究所等需要超级计算的团队提供超级计算云服务支持,而景泰科技,也为这些抗疫勇士提供支持。提供专属云队列功能,帮助他们实现任务云调度,解决任务排队问题。

这样的例子还有很多。用并行科技的话说,在他们心目中,C位永远是为C(Customer)保留的:这不是某个人必须做的事情,而是每个人都必须做的事情。

在第五个全国科技工作者节到来之际,并行科技推出第二届530并行日,为科技工作者提供计算资源免费试用,让科技工作者体验无忧的科学计算服务。

并行计算连续两年提供价值500万元的核心时数支持这一行动,向科学家致敬。

(向科学家致敬:与科学家并肩同行)

并行技术还专注于确保未来的超级计算应用。例如,并行科技持续加大并行基金投入,连续九年举办全国并行应用挑战赛(PAC),以发现和培养高性能计算机人才。通过扩大人才培养,促进我国科研数字化发展,减轻科学家的计算负担。焦虑。

技术是无限的,它提供的帮助也是无限的。并行科技写下的这句话,在全国科技工作者节之际显得更有意义。科学计算基础引擎的作用越来越凸显,与科技工作者并行的并行技术也将走得更快、更远。

美好的生活是因为科学家们的努力。向全体科技工作者问好!

参考:

1.中国科学报,《彭世录:中国核电事业的开拓者》,第10期,20140214

2、光明日报《黄旭华:为祖国潜水三十年》20200110期

3、四川日报《两弹一星精神主题展在中央党校开展》20190425期

4、百名科学家入党申请书《童秉刚:历经风风雨雨,对党的信念坚定不移》

第一版,2021年5月,P90-99

5、人民日报《2018年研发人员总数419万人,连续6年居全球第一》,20190805期

6、并行技术《530并行日:用超算更省心》,第20210525期

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