5月30日是全国科技工作者日。来认识一位优秀的女科技工作者吧!她长期致力于解决超级计算的技术问题。她是五代银河、两代天河的超算系统开发骨干。作为副总设计师,“天河二号”在世界超级计算500强企业中获得六连冠。她经历了中国超级计算从跟随到领先的跨越式发展,创新突破,努力拼搏。她是当之无愧的“超级计算机女神”。
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这篇文章发表在中国妇女杂志上。
在白大褂的领口和扣眼处,有一件碎花连衣裙,长长的黑发垂肩,柳叶眉,大眼睛。陆雨桐是一位美丽优雅的科学家。但她从来不希望别人过多关注外在的美,而是去理解自己工作的意义。
作为中国超级计算机崛起的见证者和参与者,她持续攻关国产超算技术,副总设计师天河二号6次问鼎世界超级计算机500强;她坚持应用为王,使广州超算成为全球用户最多、应用最广的超算中心之一;她也是国际超级计算大会主席,第一位中国学者,世界上第一位女科学家。
协作“大脑”,
中国的超级计算机遥遥领先。
中山大学数据科学与计算机学院教授、博士生导师、国家超级计算广州中心主任陆宇彤被授予全国三八红旗手标兵。
中国自主研发的超级计算机天河二号,看起来就像一排高大整齐的黑色柜子,有32000个主CPU和48000个协处理器,总计超过300万个计算核心。陆宇通和他的团队的任务就是开发这个庞然大物的“大脑”,开发出一个极其精密的软件管理系统,让这么多块硬件并行运行、协同工作时,最大限度地发挥它们的能效,从而成为速度最快的超级计算机。
陆宇彤笑称自己“其实是个程序员”。她大部分时间都在电脑上敲代码,日复一日地为天河二号编写一套具有层层并行网络的协作软件。很难想象,要让300多万个计算机核心同时工作,并且保证全部并行、快速、准确,有多难。但是,在陆雨桐的嘴里,很少听到“难”这个词。她更愿意将如此困难的软件设计描述为“别出心裁”。“聪明的是学会妥协,在每个功能的性能和能耗之间找到平衡。所以我把代码统计过程叫做‘仔细比较’,尽最大努力优化,使其达到最佳临界值,既不能浪费,也不能节省。”
科学容不得半点马虎或懈怠,稍有差错或疏漏,就会使我的一切努力化为乌有。那段时间,陆雨桐经常熬夜,他连续三天三夜不睡觉。显然,他越来越困了,但他必须保持清醒。他非凡的努力和毅力让很多男同事望尘莫及。“大家都说我是典型的处女座,我太为难自己了。我必须尽我所能,对我认定的事情做到完美。”
而这正是陆雨桐在长达一年的军训中练出来的。被保送到国防科技大学读研究生的陆雨桐,穿上军装,来到了大解放中的祖国西北。站军姿,她一层毛裤一层棉裤瑟瑟发抖;负重跑完五公里越野,她在同伴的拉扯中坚持完成任务;从远处射击,她趴在冰冷僵硬的土地上,试图瞄准...这个从未离开过南方城市的柔弱女孩,觉得自己的人生不会有不可克服的困难。
经过近三年的努力,陆宇通带领团队突破了一系列关键技术。天河二号一出,超算速度比世界第二名快一倍,连续六次问鼎世界第一。这标志着中国超算事业从追赶到超越,成为世界一流。陆宇通非常高兴能够参与并见证中国超算事业快速发展的风雨历程。
赋予生命力量,
让超级计算机“接地气”
当天河二号第一次获得大奖时,除了鲜花和掌声,社会上难免出现一些质疑声,声称“天河”系列超级计算机耗电量大、闲置率高,甚至有呼吁相关技术研发“慢下来”的声音。那段时间,陆雨桐和她的团队面临着巨大的压力。
陆宇通回忆道,“可能是因为在天河之前,中国超算宣传很少,不参与国际排名,让人觉得很神秘。不知道大众的超算,容易产生各种猜疑。”有一天中午,陆雨桐一边吃饭一边想怎么办。最后,她决定主动说出来,通过自问自答的方式直接回应问题。她一气呵成,写出了《我对以天河二号为代表的中国超算的问答》。随后,这篇语言严谨、幽默的超算科普文章在网上广为流传,质疑的声音逐渐消失。“我们可能太‘技术控’了。如果我们学会沟通,重视互动,让大众多了解超级计算,也许我们会多鼓励,少拍砖。”
这件事让陆宇通对超级计算的发展有了新的思考和认识。“超算技术本身是科技创新的成果,但同时也是支撑其他领域科技创新的核心。再先进的科研,只有真正应用起来,才能发挥更大的价值。”
2016年,时任国防科技大学计算机学院软件所副所长的吕玉玺把家从长沙搬到广州,成为国家超级计算广州中心主任。她将工作重心从超算系统开发转向超算应用,坚持“应用”与“研发”并举。
超级计算机应用涉及的领域非常广泛,需要不断学习新的交叉学科知识,并在交流中花费大量时间。陆雨桐笑着说:“我总是对一切都很好奇。刚开始压力真的很大,但是学习让人快乐。”
陆宇通带领团队自主研发的一站式聚变超算应用平台,使天河二号不断拓展在各行业的应用边界,将庞然大物与“地球大气”连接起来。“比如汽车安全碰撞分析,以前的研究方法可能需要上百辆实车进行实验。现在,通过建立数字模型,在超级计算机的帮助下,可以通过数字原型车实现数据采集,然后通过实车碰撞实验进行验证。最后用几辆车就能完成,实验时间从几个月缩短到几天。”
疫情来临时,她带领团队开发了新型冠状病毒CT影像智能诊断平台,平均15秒就能完成一个病人CT影像的智能诊断。还紧急启动了相关疫情追踪软件的研发,实现了每5-10分钟对用户的追踪数据采集,辅助政府精准防控。
如今,广州超算已成为全球用户数量最多、应用最广的超算中心之一。跻身全球最具应用影响力的五大超算中心,也是唯一不需要政府运营补贴的国家超算中心。陆宇通说,“我国超算应用需求旺盛,一方面将带动我国超算系统的演进,另一方面也将推动我国各行业的创新发展。”
在计算史上,
第一位女性发言人
在德国法兰克福举行的2017国际超级计算大会开幕式上,陆雨桐当选为大会委员,成为中国首位学者,也是全球唯一获此殊荣的女性。2019年,陆宇通出任国际超算大会主席。大会成立40多年,迎来了第一位女性主席。
陆雨桐与学生们讨论。
陆雨桐常对学生说:“欲得天下,必先放眼天下。”了解研究领域的世界前沿及其遵循的规律。“我可能是最早的互联网用户之一。”90年代初,陆宇通在一台UNIX系统界面的台式电脑上通过敲击字符连接互联网,查阅国外计算机领域的前沿信息。他还邀请在国外学习的同事带回英国文学进行研究。“我觉得只要你有心,不管你在哪里,不管你能不能出国,你都可以找到了解世界的方法,拓宽你的国际视野。”
国际化的视野让陆宇通在担任大会成员和主席期间,迅速融入了世界超算大家庭。她以“懂原则,守规矩”树立大国形象,不遗余力地创造交流机会,将中国学者推向世界。“过去,在超级计算领域很少有国际合作。当年美国日本都不愿意和我们交流。现在不同了。有实力就有话语权。经过几十年的积累,中国的超算终于可以在国际学术圈发出自己的声音了。”在她的带动下,整个亚洲地区的国家也开始活跃起来。
在“天河二号”一次次夺冠后,美国毫无征兆地发起制裁,禁运英特尔处理器到中国。这意味着中国所有的超算中心都要换成自主研发的处理器,相当于在天河二号上做了一次“心脏移植”手术。操作能否一如既往的“快”,还是未知数。一时间,世界各国都在冷眼旁观。
制裁实施后,卢雨桐在大会上发表了在“强敌”眼中喜忧参半的讲话。她回忆了前辈们,自己和团队一路走来的艰辛和自主创新。中国从无到有、从弱到强的超算奋斗,感慨万千。站在聚光灯下,她自信、平静而坚定地说,“……不管发生什么,明天永远值得期待!”会场爆发出雷鸣般的掌声。
从小播种科研种子,
有益的生活
陆雨桐获得“最美奋斗者”
在陆雨桐心目中,妈妈是一个优秀的女人。当时我妈读的是研究生,从她对自己的高要求就能看出来。我的母亲是一名大学教师,努力抚养四个孩子。但是我妈把家里打理的井井有条,生活中很少有鸡毛。“超级计算的关键‘协作管理’思维和技能可能是从我妈那里偷的。”陆雨桐开玩笑说。
说起父亲,她脑海里永远是台灯下读书的身影。作为一个大学老师的父亲,她从来没有因为自己是女生而对教育设限。当大多数孩子攻关学校课程时,她被《十万个为什么》、《小灵通漫游未来》等课外书深深吸引,父亲也总是微笑旁观。
年仅10岁的陆雨桐想去湖南师范大学附属寄宿学校学习。她妈妈说什么都不同意,但她不“听话”,逼着她给出差的爸爸打电话。“我父亲说,‘你放开她!’”回想起这件事,陆雨桐仍然充满感激。
用陆雨桐的话说,在湖南师范大学附属中学的六年改变了她的人生。在高考的压力下,学校依然开设了图书馆和阅读课,陆雨桐继续沉浸在书的海洋里。学校自由的学风让她在英语角、体育场、文化活动、学农业、打工等方面满足了自己的好奇心。
高中时,陆雨桐参观了“银河一号”,她立刻被这台布满电线的巨型超级计算机吸引住了。从此,她与超级计算机结下了一生的不解之缘。
“计算机是当时最热门的专业,我报考大学的时候毫不犹豫就选了。”数学尖子生陆雨桐,以优异的成绩考入国防科技大学计算机系。她出色的科研能力让她在大四毕业前就进入老师的课题组验证银河二号编译器的开发。
研究生毕业后,陆宇通投身银河,先后完成了两个重要的国产超算系统模型。此时,英语流利的陆雨桐有了去世界顶尖大学深造的机会。经过层层考核选拔,她获得了国家留学基金委的留学名额和奖学金。一个学院一年只有一个指标,机会非常难得。
这时,国家建设“新型深度并行星系系统”的号角吹响了。面对软件系统升级的巨大挑战,已经是团队骨干的陆宇彤毅然放弃了出国留学的机会,留在了“银河”团队。从此,从硕士到博士,从“银河”到“天河”,陆宇通与“超算”国家队一起成长、一起飞跃。
“父母对我的信任给了我自信和自由,让我找到了自己喜欢的学科和职业,让我受益终生。“如今,在对儿子的教育中,她继承了‘相信孩子’的思想。”爱和坚持是人生获胜的门票。"
谈及未来,陆雨桐踌躇满志。“在未来很长一段时间内,超级计算仍将是唯一的高端计算平台,也将是世界各国激烈竞争的关键领域。国内超级计算应用发展任重道远,机遇与挑战并存。我们一定要牢记习近平总书记加快科技强国建设,实现高水平科技自力更生的嘱托,不断创新超越,把中国超算做得更快、更强、更好。”