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筑“银河”、造“天河” 国际超算大会首位女主席不贴性别标签

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  筑“银河”、造“天河” 国际超算大会首位女主席不贴性别标签

  受访者供图

  卢宇彤,生于1969年,现任国家超级计算广州中心主任、中山大学数据科学与计算机学院教授、国防科技大学计算机学院教授、国家重点研发计划高性能计算专项专家组成员。

  人物档案

  爱国情 奋斗者

  “常有记者问我,有没有什么故事可以讲一讲?我回答他们,这个故事很难讲,因为我的研究工作本身比较枯燥。可我觉得,枯燥并没有什么,研究要看真功夫,需要硬实力,就不会那么有趣嘛。”眼前的卢宇彤,脸上带着浅浅的笑容,讲起话来温文尔雅。

  这位国家超级计算广州中心主任可是有“真功夫”的。她先后参与了“银河”系统及“天河”系统的研制工作,在业内提到卢宇彤,同行都要竖起大拇指。

  同时在推广应用上,卢宇彤也很有一套。她把“天河二号”发展成为世界上用户量最多、应用范围最广的超级计算机(以下简称超算)系统之一。前不久,她担任了第34届国际超级计算大会主席,也成为担任此职务的首位中国学者、首位女性科学家。

  对于“首位女主席”的称号,“技术控”卢宇彤看得很淡。她说,相比获得的各种荣誉和职位,她更希望自己能做出世界上最好用的超算系统。

  缘起“银河—Ⅰ”

  卢宇彤的父母都是大学老师,家里学习氛围十分浓郁。“小时候,爸爸每天晚上都要看书,我也静静坐在他旁边看书。”想起这一幕,卢宇彤脸上洋溢着幸福的笑容,“我尤其喜欢看科幻书”。

  因此,当同龄女孩子都在玩洋娃娃、过家家时,年幼的卢宇彤却喜欢观察大自然的各种变化,至今她仍保持着这个爱好。

  “哇,‘银河—Ⅰ’足足有一个小型会议室那么大,它的表面密密麻麻地布满了各种电子管。”上高一时,卢宇彤去参观“银河—Ⅰ”,被眼前的庞然大物深深迷住了,她心中的“科研种子”就此种下。

  高考报志愿时,她毫不犹豫地填报了国防科技大学计算机学院,并顺利入读。随后,她过关斩将从本科、硕士读到博士。

  “本科毕业前,做毕业设计,是我与超算缘分的开始。”卢宇彤回忆道,彼时她的导师负责“银河—Ⅱ”编译器的开发工作,于是她跟随导师,进行“银河—Ⅱ”相关系统的软件测试与验证,这项工作也成为她毕业设计作业。

  “不同于现在的操作,那时所有程序都要在字符界面上完成,必须按顺序输入,稍有差错就得从头来过。所以,输入程序时必须打起十二分精神,耐心、谨慎地完成每个步骤。”卢宇彤说,正是靠着这种认真、谨慎的工作态度,老一代“银河人”独立完成了所有的硬件和软件设计,并将这种精神一路传承下去。

  1983年“银河—Ⅰ”亿次巨型机研制成功,使我国成为继美国、日本之后第三个具备研制巨型机能力的国家;1992年“银河—Ⅱ”十亿次通用并行巨型机研制成功,使我国成为当时世界上少数几个能进行5到7天中长期天气预报的国家之一;“银河—Ⅲ”等系列巨型机相继研制成功;2009年我国首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”问世,2010年该系统以峰值速度4700万亿次的高性能排名同期世界超级计算机500强榜单的榜首……

  从“银河”到“天河”,卢宇彤跟随“超算国家队”共同成长,也见证了国产超算从“跟跑”到“并跑”再到连续多年夺取“世界第一”的发展全过程。对此,她感到十分幸运。

  “我很幸运,赶上了国产超算发展的好时候,一毕业就能和团队多次承担国家重大科研项目的攻关任务,这对一个刚参加工作的年轻人来讲,非常难得。”卢宇彤说。

  提笔护“天河”

  卢宇彤是“天河二号”的主任设计师,主要负责互联网络通信协议的设计。超算系统中各个层面的信息交换,都要通过连接节点之间的高速互联网络和通信协议来完成。因此,高效的通信协议设计,对实现超算速度,起着关键的作用。

  “高性能计算的每一个计算节点,都需通过高速互联网络并行地联结在一起,才能实现超算速度。犹如两个和尚抬水喝,三个和尚没水喝一样。我和团队要解决的问题是,通过高效的通信协议,让众多处理器一起工作时形成合力,让它们一起‘抬水喝’,而不是‘没水喝’。”卢宇彤说。

  然而,当时相关技术都掌握在美国、日本等发达国家手中。“所以我们只能靠自己,从零开始搞研发。”卢宇彤回忆道。

  经过无数次试验,卢宇彤提出了基于虚端口精简通信协议的用户级通信技术,其带队研制的“天河”高速自主定制互连通信软件系统性能,是国际同期最快商用互连系统的2倍,该系统也成为国际上一种主流技术。同时,她还提出并实现了高效可靠的大规模资源管理系统,为连续6次问鼎世界第一的“天河二号”超级计算机大规模并行系统软件的创新研究作出了突出贡献。

  然而,事情的进展并非一帆风顺。

  2014年年中,指责“天河”系列超级计算机耗电量大、闲置率高的声音频出,社会上甚至出现了要求相关技术研发工作“慢下来”的呼声。

  卢宇彤忍不住站了出来,写了一篇广为流传的《以“天河二号”为代表的中国超级计算机之吾问吾答(五问五答)》,语言严谨而不失幽默。

  “‘天河’之前,‘银河’系统几乎没有宣传,也没有参与国际排名,比较神秘。正因如此,公众对超算并不了解,容易产生各种猜疑声。”卢宇彤回忆道,“我写这篇文章的目的在于,让公众更多地了解超算,多些鼓励、少些拍砖。”

  “其实我们研发系统的目的,是为了更好地支持各个领域的应用。”在担任“天河二号”主任设计师后,卢宇彤花了大量时间去调研用户需求,和团队一起搭建了面向不同领域的应用平台,同各领域的应用专家和超算专家共同开发软件,通过多学科交叉融合解决行业应用问题。目前,“天河二号”的直接用户达3500多家,应用领域涉及天文、物理、大气、生物等。同时,“天河二号”提供的精准气象预测、生态监测服务,有力地支撑了粤港澳大湾区的经济建设。

  看淡外界评价

  在世界超级计算机500强排行榜上,“天河二号”是世界超算史上第一台连续6次夺冠的超级计算机。每次从领奖台走下,常有人问卢宇彤:站在台上,是不是特别激动、感慨?她总说:“感慨是有点,但激动没有。”

  对这些外界的评价,卢宇彤看得很淡。她更在意内心的感受,希望自己能做出实实在在的事,帮助各领域的科学家产出更多成果、造福民生。

  这几年,卢宇彤负责的管理性事务越来越多,肩上的责任也越来越重。为给科研挤时间,她有个“法宝”——“时间专注法”。“在一个时间段内,只专注做一件事。比如,现在这一个小时我只接受采访,下一个小时可能会分给学生。晚上、周末、假期,这些没人打扰的时间,都用来做科研、改文章。”她说。

  卢宇彤曾发过一条朋友圈:这个世界比你牛的人还这么勤奋、敬业,你还有什么理由花3个小时吃晚饭。“看完卢老师发的这条朋友圈,吓得我赶紧检查自己有没有浪费时间。”她的学生余炜对记者说。

  卢宇彤强调团队合作,也很注重个人创新思维。“创新思维是教不出来的,老师能教的仅是方法。”她说,有感于自己的成长经历,她尽量为学生创造更多的实践动手机会,让他们从本科阶段就能接触到计算机、超算等学科的实际应用。

  在计算机,这一男性研究者占多数的领域中,卢宇彤常被问:你如何看待女科学家?

  对此,她直言:“我很少给自己贴性别标签。在团队里,我和男研究人员做一样的事,根本没有差别。当然,我也有不自信的时候,但不明显,因为根本没有时间去考虑。当出现问题时,唯一要做的就是寻找解决方法,不断往前走。”在她看来,女性科研工作者更要把重点聚焦到工作上,让大家看到你的成绩,“工作态度、科研成果远比性别重要”。

  让超算跟人工智能、大数据等前沿技术更好地结合,是卢宇彤眼下的研究重点。“未来,我们要做的,一方面是要让超算更好地支持人工智能技术的发展,另一方面是要通过人工智能技术让传统科学计算更精确。”她说。

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