中科院尝试补“新基建”软件人才缺口 科研界、产业界能做什么?

3月25日，首届中科院“先导杯”并行计算应用大奖赛宣布启动，面向并行计算应用难题，设置基础算法、人工智能、应用三个赛道，希望能够“以赛促学，以赛促研”。

在此次新冠肺炎病毒研究及疫情防控中，高性能计算充分发挥了大规模并行处理的优势，围绕新型冠状病毒的发病机理，疾病防治等提供了强有力的计算支撑。

中国工程院院士李国杰说：“疫苗与抗病毒新药研制涉及复杂的数学模型，必须借助数值方法应用并行计算求解，并行处理技术在对抗病毒中发挥不可替代的作用。”

据了解，为支持中山大学药学院罗海彬教授应对新型肺炎的药物筛选和病毒突变预测等工作，国家超级计算深圳中心除夕夜仅用一小时就协调、对接好了所有计算资源，除优先调度出的两个分区400多个节点的计算资源外，还包括紧急协调的中科曙光和商汤公司的计算资源。

随着疫情逐渐消退，“新基建”成为推动经济发展，促进产业升级、科技进步的重要角色，也对我国先进计算软件和应用生态带来诸多挑战。如中科曙光总裁历军所言，我国在计算硬件设施领域位居世界前列，但在计算软件生态、软件应用能力及人才培养方面，与先进国家存在不小差距。

李国杰院士介绍，目前，我国大型科学计算的应用软件基本依靠进口。我国超算经费用于应用软件开发的比例不足10%，美国相应的投入资金约为中国的6倍。

工业和信息化部部长苗圩曾指出，中国软件价值失衡现象比较明显，人才结构性短缺问题突出。

“新基建”本质上是信息数字化的基础设施，软件是信息技术之魂，软件和应用短缺，再庞大的硬件计算资源也难以有效转化为生产力。

除了从娃娃抓起学编程，科研界、产业界能做什么?

以大赛推动基础软件的研发及重要应用领域的突破创新，培养超算领域的高水平、交叉型人才是中科院发起此次大赛的根本目的。

大赛专家评审委员会主席、中科院计算机网络信息中心副主任迟学斌表示，大赛会让更多人认识到高性能计算有什么作用，吸引更多感兴趣的人从事这方面的研究，也希望通过大赛真正把国内的相关应用带动起来。

什么是并行计算?它有多重要?

高性能计算通常指并行计算，官方的解释是，协同多个处理器执行同一任务的计算。软件工程师的说法是，如果计算1+1、1+2，普通计算需要算2次，并行计算两个同时算。

两位计算机体系结构大神约翰·L·轩尼诗( John L. Hennessy)和大卫·A·帕特森(David A. Patterson)获得2017年度图灵奖后曾谈到，下一个十年，将出现一个全新的体系结构的“寒武纪”大爆发。

“体系结构的改进必须和并行算法、并行软件同步进行，未来几十年一定是并行计算的黄金时代。”李国杰院士提醒业界关注三个问题。

首先，并行算法和并行软件设计中，必须同时考虑降低功耗和提高性能，能耗增加倍数超过性能提高倍速的并行算法和软件没有推广前途。

其次，不管是芯片还是并行算法和软件设计，不能只满足于对小应用的性能提高，应当考虑覆盖整个应用的范围，提高并行计算的通用性。

还有，应用拉动研究，计算机科学工作者和应用领域专家一起开发关键的并行应用程序。其他领域的学者运用普遍流行的算法和软件可以解决一些局部性的问题，但要获得算法上的根本性突破，需要与真正懂算法的计算机科学家深度合作。

关键词： 中科院