CCF-IEEE CS青年科学家奖获得者廖小飞、杨超、刘鑫的获奖感言
CNCC2017同期10月27日晚上，CCF特别举行了盛大的颁奖晚宴，颁发本年度CCF科学技术奖、CCF-IEEE CS青年科学家奖、CCF海外杰出贡献奖、CCF王选奖，共表彰了23位个人及项目。我们面向获奖个人和项目广泛征稿后，将形成系列介绍陆续发出，以CCF奖项管窥IT技术和产业发展和变革如何服务祖国和民生。
本期介绍的是CCF-IEEE CS青年科学家奖获得者：廖小飞、杨超、刘鑫。三位年轻的科学家虽然科研任务繁重，但还是欣然接受我们的约稿，甚至不厌其烦的几番修改删减。透过他们平凡朴实内敛的文字，我们看到了知识的力量和展翅腾飞的未来！
在系统研究的路上：感恩与展望
廖小飞
华中科技大学计算机科学与技术学院
在10月27日举行的CNCC 2017颁奖晚宴上，我十分荣幸，与来自中国科学院软件研究所的杨超老师、国家并行计算机工程技术研究中心的刘鑫老师一起共同获得了2017年的CCF-IEEE CS青年科学家奖。年近四十，能够获得这份学界颁发的青年学者荣誉，心中感慨良多，那就把它当成四十岁生日的一份特殊礼物吧。
回想自己的学术之路，已经过去了17个年头，从无知无畏的研究生学习生活开始，我的导师金海教授以及CCF大家庭中的许许多多学界、业界的前辈和同仁都给予了我重要的帮助、鞭策和鼓励，对此，我一直心怀感激，不敢懈怠。
这些年来，我主要在分布式计算领域开展学术研究和系统研发的工作，紧紧围绕着分布式系统的发展进程，经历了基于对等计算模式的大规模网络服务系统（2012年第11期上有简单报告）、基于云计算模式的虚拟桌面系统（2011年第9期上有专门介绍）以及大数据处理的体系结构和系统软件三个阶段，在小伙伴们的共同努力下，我们研发了多个领先工业界的原型系统，一些还在三星电子、中国移动等众多企业中得到了应用，间接体现了我们学术研究的价值和意义。
虽然不像人工智能领域那样火热，近些年来，系统研究领域受到两股力量的推动，也在发生日新月异的变化：拥有重大市场价值的杀手级应用载荷不断涌现，如大数据、人工智能等，迫切要求提供更高性能功耗比的计算机软硬件系统支撑；新材料和新器件技术的不断进步，强力推动着计算机软硬件环境的定制化进程，迫切要求对系统软件展开深入改造。因此，如何因应加速器、非易失性内存等硬件技术的进步和新型应用需求，遵循计算众核化、存储异构化、网络高速化的趋势，为大数据等典型应用设计领域专用的计算系统已经成为工业界和学术界的热点话题。
为此，近几年，我们主要围绕着异构内存计算系统和大图处理计算系统开展研究。在异构内存方面，我们已经研发并开源了多个版本的异构内存模拟器（https://github.com/CGCL-codes/），为同行提供了高效、易用的异构内存研究平台和可选的策略库，还设计实现了异构内存的层次化组织架构、性能敏感的页面分配器、大页管理框架、缓存管理机制以及任务调度算法等一系列关键技术，实现了面向大数据处理的异构内存软硬件环境；而在大图计算系统方面，我们也研发了FPGA上基于数据流的大图计算多级流水加速器原型以及面向大图计算的迭代优化系列算法，以此为基础，还在全力推进面向大图处理的软硬件一体化的计算系统的研发，希望可以构建起大图处理编程环境和专用库、运行时系统、异构加速器支撑的一体化高能效计算环境，服务于工业界广泛的应用需求。
学术研究的道路虽然充满艰辛，却总有惊喜，漫漫征途，我们还需要继续努力！
2017年度CCF-IEEE CS青年科学家奖获奖有感
杨超
中国科学院软件研究所
2017年重阳节前夕，我应CCF邀请，赴榕城福州参加2017中国计算机大会，会上我有幸领取了CCF-IEEE CS青年科学家奖。在此，我向CCF表示诚挚感谢，这一奖项对我而言意义重大，是一个巨大的鼓舞和鞭策。尤为欣喜的是，包括我在内，此次获得CCF-IEEE CS青年科学家奖的三人均从事与高性能计算或分布式计算等相关领域，这体现了业内对这一研究方向的重视和认可。借此机会，我想简单谈一下我对高性能计算的一些粗浅理解。
计算，是与理论、实验并列的三大科技创新手段之一。计算能力的不断提升，已成为衡量世界各国科技实力与综合国力的一大标志。高性能计算已在科学前沿探索、工业设计、经济评估、国家安全、人类健康等领域起到了不可替代的支撑作用。历经二十余年发展，我国在高性能计算领域取得了举世的瞩目成就，先后建造了“曙光”、“天河”、“神威”等世界领先的高性能计算机，并获得了美国计算机学会“戈登•贝尔”奖。高性能计算技术发展很快，它代表了计算机科学技术发展的前沿。逆水行舟不进则退，无论多先进的技术都可能成为明日黄花，看似镜花水月的技术有一天则可能触手可及。比如说，量子计算与经典的高性能计算类似，都依赖于并行计算提供加速，只不过加速的方式从“线性加速”提升为“指数加速”，与传统经验似乎有所不同，即使没有硬件设备，量子计算所需的量子位、量子逻辑门等基本模型已经趋于完善，可以提前开展量子算法甚至量子软件的研究。与此同时，高性能计算正在不断与其他学科高度交叉和融合。近年来，大数据、人工智能等在学术界和产业界引起广泛关注，它们也与高性能计算有着千丝万缕的联系。比如说，深度学习之所以成功，离不开高性能计算提供的强大算力，而深度神经网络所采用的一些方法和手段，与数学物理方程求解中经常采用的分片函数、高阶函数以及自适应加密（分别对应p-version、h-version和r-version）等传统的逼近技术大有不同，有望解决传统科学与工程计算领域中一些长期难以解决的问题，并带来耳目一新的结果。可以想见，当代及未来高性能计算的研究，必将融合物理、数学、计算机等多学科领域的最新成果，并掀起新的革命。对我们青年研究者来说，每收获一个成果或奖项，都是沿途饱览的美丽风景，但任重道远，我们还在路上。
计算无极限、应用无止境
刘鑫
国家并行计算机工程技术研究中心
我从读博士那年起，开始从事超级计算机体系结构、并行算法及并行应用软件设计方面的研究。仿佛一转眼，就已经是第十五个年头。能够亲历神威计算机系统从十万亿次到十亿亿次、应用并行规模从数千核心到千万核心、应用类型从传统行业到百花齐放的快速发展历程，并在一个“计算无极限、应用无止境”的奇妙世界里不断超越自我、超越过去，实乃我人生幸事。
今天的超级计算机，是众所周知的国之重器。而对于国家而言，超级计算的整体实力，是由自主研发的应用系统和基于自主核心处理器的超级计算机一起来代表的，缺一不可。这些年，我和团队的目标，就是用工作实绩去提高我国超算的整体实力。我带着团队的同事们，针对大型实际复杂工程应用，提出了支持数百万核并行度的多级负载平衡算法和多维流水线并行方法，解决了多区域、多模式、不规则复杂应用的并行可扩展难题，开发了多个数百万并发度、并行效率超过60%的自主行业应用软件，整体效率明显高于同类软件，直接在国家重大工程和国防重点工程型号设计中发挥重要作用。在应用软件和超级计算机系统的CoDesign设计方面，我们遵循“应用需求引领机器研制”原则，针对重点应用的计算和通信特征提出处理器架构、指令需求、网络选型等多项设计建议，其中部分被“神威•太湖之光”体系结构设计采纳，同时针对全新的异构体系结构编程墙问题提出多层次、细粒度混合并行和多级存储资源访问优化方法，提升应用性能数十倍。此外，自2013年4月起，我带领团队组织选取了多个重点应用进行深度优化，并对有希望冲击“戈登贝尔奖”的大规模课题进行布局，截至目前已指导和支持“神威•太湖之光”千万核整机规模应用17个，并行规模和效率均世界领先，其中大气、海洋、材料和地震领域的5个应用成功入围“戈登贝尔奖”。
科研工作充满不确定性和挑战性。要做到对用户负责，确证软件研制万无一失，我们计算机工程技术研究人员承受着巨大压力，也会遇到种种技术阻碍。在这些压力和阻碍面前，别无选择，只有契而不舍、精益求精。在某应用软件开发调试过程中，曾出现整机超大规模并行随机错误，现场诡异。由于整机机时紧张、软件并行复杂，只能先利用有限现场对错误进行抽丝剥茧的分析。如此两个星期都毫无进展，整个人充满无力和挫败感。在第十五天的早上，我诚实冷静地检讨了算法可能存在的设计问题，调整心态，利用接下来元旦3天的假期查错，终于在最后一天下午发现了一个隐藏颇深的软件问题。这么多年的工作体会反复告诉我，冷静坚持、不达目的决不罢休，是克服困难的不二法宝。
能够参加国家重点工程的科研工作给我带来很大满足感，而且我也很享受这份工作蕴含的挑战和乐趣。当然，由于工程进度紧张，压力巨大、超负荷工作是现实、是常态，但在我看来，工作始终是科研人员的立身之本、价值所在，所以我一直要求自己全力以赴、竭尽所能。或许有人会问，这样地投入工作必须得“割舍”掉一部分自己的生活吧？我的意识中，这点“舍”是不值得大书特书的，所谓工作与生活之间的矛盾没有必要刻意放大，更何况，工作中不断超越自我而获得的乐趣和巨大的成就感、满足感，是平常生活中难以体味到的。我现在尽量做到该忙的时候忙，可以放松的时候去尽情放松，说到底，努力工作并享受生活是我认为的理想状态。合理安排时间，提高工作专注力和效率，就能有更多的时间充分享受生活。我在工作的时候基本上全心投入，同事们经常说我在工作的时候听不见任何干扰声，生活中我合理统筹安排提高家务效率，而玩的时候，就畅快地玩，放松的效率也非常高。
入行以来，有幸在超算学术交流中遇到很多来自CCF的同行和前辈，在他们的鼓励和支持下，我于2011年3月申请加入CCF，成为这个中国计算机领域最高学术组织中的一员。CCF像一个温暖的大家庭，在勇立科技创新潮头的同时，保持着非常融洽的学术交流氛围。每次参加CCF的活动，我都受益匪浅，过程中，我得到了极大的锻炼和成长。我分别在2014年和2016年的CNCC大会上做“戈登贝尔奖离我们有多远”和“高性能计算”分论坛报告，2016年10月份当选为CCF高性能计算专业委员会委员，2017年3月和8月分别组织了“超级计算机应用大会”和第一届“国产处理器并行应用挑战赛”等CCF大型活动。
“CCF—IEEE CS青年科学家奖”是CCF设立的旨在激励和表彰计算机及相关领域在科学研究、技术发明、系统开发及应用推广方面有突出成就和重要贡献者，促进青年人才成长的重要奖项。我长期在国家重点工程一线从事计算机工程技术研究工作，最终能够得奖的确是个很大的惊喜，更是极大的鼓励。非常感谢评奖委员会公平公正、不拘一格的评选，评奖过程的公正严格真正体现了该奖项专业上的权威性。10月27日的CNCC颁奖礼记忆犹新，那晚与各位前辈和同行的交流使我获益良多、感动满满。我和其他两位获奖者得到本届“CCF王选奖”获得者鲍虎军教授和周志华教授的热情勉励，前辈们低调谦逊的学术大家作风，非常值得我们青年人学习和追随。
超级计算的发展水平体现了国家的科技综合实力，是国家创新体系的重要组成部分。随着大数据和人工智能发展的热潮，超级计算已从科学殿堂走进人民生活，渗透到日常生活的方方面面。“并行”已成为各行各业计算的发展趋势，面向领域计算特征和硬件体系结构特点的高效并行应用软件需求异常紧迫。由于应用软件研制涉及计算机、数学和专业领域的学科交叉，门槛相对较高，目前仍处于比较落后的状态。在先进制造领域，相关商业应用软件基本被国外垄断；在生命科学领域，大型计算软件几乎全部来自于国外；在人工智能领域，使用最为广泛的开源框架基本来自美国，并基于国外处理器架构进行持续深度优化。中国超算已经实现鼓舞人心的“十连冠”，高效应用算法也两次蝉联“戈登•贝尔”奖，大大缩短了与国外先进国家差距，但基于“中国芯”的高效行业应用软件研发仍然任重而道远。作为青年一代，我们一定继续努力，在中国人自己的超级计算机上研发更多更高效的具有自主知识产权的并行计算应用软件，为早日实现超算强国的梦想而竭尽所能。
CNCC2017
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