上海市高性能计算机与网格技术研发平台

上海市高性能计算机与网格技术研发平台致力于大规模并行高性能计算及应用驱动网格的研究,它属于计算机应用研究的范畴,也是上海大学计算机工程与科学学院的研究特色之一。

该研究方向的特色是以高性能计算应用环境和高性能应用算法为应用基础研究,以复杂系统演化形成的计算机模拟等计算密集并行应用为技术研究,以应用驱动网格为实际应用研究。

在这些领域,计算机学院已形成综合优势明显,富有成果的研究队伍,并取得了系列研究成果,在全国处于先进水平。

依托计算机科学与技术学科,通过校内理、工、文、管、艺术等学科间交叉合作,凸现跨学科研究特色,推动学校重点学科项目的建设。

研发平台建设立足于科学规划、系统建设、全面服务和形成特色,在强调计算服务质量和资源使用效率的同时,注重计算人才培养,提升上海大学高性能计算与应用的整体水平和上海大学的综合实力,最终建成上海大学高性能计算服务网格,使高性能计算中心进入国际知名、国内领先行列。

在计算机学院院长李三立院士的带领下,上海大学自主研制的“自强2000集群式高性能计算机”获得2001年度上海市科技进步一等奖。该系统的运行速度当时在国内民口高校中处于领先地位,并产生了很大的影响。

李三立院士在国内较早提出国际前沿的网格技术研究,得到市政府的高度重视。2003年上海大学被上海市教委确定为“上海高校网格技术E-研究院”的主持单位,开展国际前沿的网格技术研究,首席研究员为李三立院士。

上海大学与惠普公司联合研制的“自强3000集群式高性能计算机”作为上海高校网格主节点,峰值速度为2.15万亿次/秒,Linpack值为1.51万亿次/秒,效率为70-。在第23届全球超级计算机TOP500排名126位,使用效率保持在80-以上,已经在科研,经济建设及国家安全等领域发挥了重要作用

《上海高校网格-e-网格计算应用平台》是上海市教委启动的重大项目网格技术E-研究院项目之一,旨在把上海超级计算中心的曙光4000A、上海大学的自强3000和上海华东理工大学的Sim-Farm,同济大学等分布在不同单位、不同地理位置的四台超级计算机连接,形成网格节点,构建上海高校统一的网格计算平台(及网格计算系统),以促进上海各高校间开展跨学科、跨地区科研合作与交流,增强承担重大科学研究任务的能力。该项目研究2004年启动,2005年12月完成并通过专家鉴定,并由市教委推荐申报2006年上海市科技进步奖。鉴定委员会认为该平台达到了国际先进水平

上海高校网格技术E研究院在取得系列研究成果基础上,已具有一定的优势,形成研究方向相对集中,国际学术交流广泛,学术氛围浓厚的研究梯队,目前还积极承担国家863计划子项目等国家和上海市等项目研制。上海高校网格e-网格计算应用平台以应用驱动和服务驱动为出发点,选择具有网格需求的应用作为本项目的生长点,边建设,边应用。

上海高校网格e-网格计算应用平台将进一步巩固拓展平台加强发展应用,建立的网格平台具有良好的扩展性,以适应各种网格应用需求,创造跨学科、跨地区科研交流的合作环境,解决前沿学科领域的难题,推动基础理论研究原创性突破,推动科技人才聚合,组织有效的科学研究活动,以全新的模式培养研究生。

上海高校网格技术E研究院学术带头人李三立院士具有很强的使命感,E研究院梯队成员(虽然来自上海大学复旦大学上海交通大学同济大学华东理工大学,上海市科委等不同单位)但合作意识很强,学术团队的管理规范且有序,为创新团队的形成提供了基本条件。优秀、高效的学术创新团队,可以充分发挥的组织优势和制度优势,整合、优化有限的基础资源,凝聚科研力量,承担重大研究目标及边缘学科的系统化攻关。上海高校网格E研究院资助,发表很多高水平学术论文,其中多篇被SCIEI等世界三大检索收录。

人才梯队的建设是科学研究的关键所在。网格技术研究团队现由教授博士等高级研究人员组成,学历以博士为主,并且邀请国内外著名计算机系统结构专家教授任合作研究人员。高等学校是高层次人才聚集的重要基地,教师队伍是国家人才队伍的重要组成部分,同时,优秀、高效的学术创新团队也有利于加强团队成员的学术交流和合作,培养青年学者团结合作的精神,增强集体荣誉感和实现自身发展目标的信心,造就学术大师、多出人才。

大量的科研成果充实到本科生教学和研究生培养中,“计算机系统结构”课程2004年度成为上海市精品课程并获得2005年度上海市教学成果一等奖。以高性能计算和网格技术为特点,2006年获得“计算机应用技术”学科博士授予权。以高性能计算和网格应用为主要内容,还获得上海市第四期重点学科建设验收的“优秀”。

高性能计算机为研究科研成果带来巨大方便

自强3000集群式高性能计算机的诞生给国内学者们带来了更显著的研究成果。我校长江学者钱跃教授于2005年开始在自强3000高性能计算机开展格子boltzmann方法的理论和应用研究工作,2006年获国家杰出青年基金

因为工作繁忙,与钱教授及他的学生的见面约在下班后,在流体力学所的一间教室,记者见到他的得意门生,一位是汪鲁兵博士后,另一位是赵鹏博士,还有一位是刚入学一年的硕士生。问及为什么都要用自强3000这样大型的计算机进行课题研究时,他们说:“通常我们利用计算机进行三维尺度的大规模计算,如果不是用大机器并行计算和模拟的话,一般都会出现内存不够,速度缓慢等一系列问题。”钱跃说:“每所大学都应该具备自己大型的高性能计算机,因为数字办法是除理论研究和实践之外的第三大有效途径。举个形象的例子,如飞机的风洞,现在都是利用数字风洞来模拟它的性能好坏,而且具有非常好的时效性。

在研发平台下,重点打造两支高性能计算与应用的技术队伍,即技术服务队伍和技术支撑队伍,聚焦高性能计算平台技术服务与高性能计算学科建设支撑。以科学研究支撑技术服务为出发点,以各学科对高性能计算的需求为驱动力,服务和推动相关学科发展,全面提升学校的整体科研实力,使高性能计算平台建设、高性能计算与应用研究、网格技术应用研究等在国际上占有一席之地。

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