文 《中國科學(xué)報》記者 溫才妃
“根據(jù)剛剛發(fā)布的Graph 500最新排名，我們團(tuán)隊的圖計算系統(tǒng)再次在單源最短路徑（SSSP）評測中排名全球第一，并以單機(jī)性能超過所有分布式系統(tǒng)。祝賀實(shí)驗室的小伙伴們！”得知結(jié)果后，作為團(tuán)隊帶頭人，華中科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授金海第一時間在微信群中轉(zhuǎn)發(fā)了這個好消息。
當(dāng)天恰逢六一兒童節(jié)，看到成績的那一刻，學(xué)生們高興得像回到了童年，“第一，我們守住了第一”。
不久前，國際高性能計算大會上揭曉了第24屆Graph 500排名，華中科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院圖計算團(tuán)隊研發(fā)的圖計算機(jī)DepGraph Supernode性能超過日本“富岳”等超級計算機(jī)，他們不僅蟬聯(lián)了冠軍，還打破了世界紀(jì)錄。
高性能圖計算被譽(yù)為下一個科技前沿，可誰能想到，代表華中科大拿下這個前沿排名的是幾名平均年齡僅24歲的研究生。
人才培養(yǎng)要“急國家之所急”
圖計算聽著陌生，但生活中卻離不開它的應(yīng)用。
甲剛買了一件商品，如何將廣告推送給有同樣興趣的乙？某地突然有大量用電需求，如何提前供電不致電荒？使用打車軟件，從一個地方導(dǎo)航到另一個地方，怎樣尋找最短的路徑？……
要解決這些問題都會運(yùn)用到圖計算技術(shù)。此外，該技術(shù)還廣泛應(yīng)用于金融科技、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、藥物篩選、育種篩選等民用及軍事領(lǐng)域。
2009年，谷歌最先提出了圖計算的概念。此后，美國、日本等國家相繼投入重金開展相關(guān)研究。而中國后來居上，反超美國、領(lǐng)先世界。一個重要的佐證就是華中科大連續(xù)刷新世界紀(jì)錄，國內(nèi)圖計算強(qiáng)校的研究成果接連登上國際頂級學(xué)術(shù)會議。
蟬聯(lián)全球第一的背后有什么奧秘？“‘第一’的背后是學(xué)校一開始就決定以人才培養(yǎng)為首要目標(biāo)?！苯鸷Ｕf。
在這個團(tuán)隊里，如何培養(yǎng)優(yōu)秀的學(xué)生，急國家之所急、敢于啃硬骨頭，是金海必須思量的。他并不支持“from paper to paper”（從論文到論文）的研究。開題時，如果有學(xué)生做了這樣的研究，往往會發(fā)現(xiàn)金老師“面無表情”。相反，真題真做，會得到他的真心贊賞。
“問題一定要來自于產(chǎn)業(yè)界，要做就做‘想國家之所想、急國家之所急、應(yīng)國家之所需’的研究，引領(lǐng)國際前沿、解決‘卡脖子’問題，因為只有從底層原理創(chuàng)新、反超現(xiàn)有技術(shù)才不會受制于人?！苯鸷Υ撕芎V定。
2018年，華中科大牽頭的“面向圖計算的通用計算機(jī)技術(shù)與系統(tǒng)”項目被列入國家重點(diǎn)研發(fā)計劃。該校還與華為公司、之江實(shí)驗室分別成立了聯(lián)合實(shí)驗室，與騰訊、阿里等國內(nèi)頂尖企業(yè)合作。
“碩士生、博士生階段就能接觸到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃的課題，一下子打開了我們的眼界，讓我們在科研起步階段就能夠和產(chǎn)業(yè)界融合，研發(fā)出有用的成果?！比A中科大計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士生趙進(jìn)說。
圖計算團(tuán)隊指導(dǎo)老師、華中科大計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授張宇告訴《中國科學(xué)報》，和之前的學(xué)生相比，現(xiàn)在的學(xué)生和產(chǎn)業(yè)界接觸的機(jī)會更多了。“從前，學(xué)生偶爾會有‘成果是否符合實(shí)際生產(chǎn)需要’的疑惑，但現(xiàn)在他們既能把文章發(fā)在國際頂級的會議，又能將做出的成果應(yīng)用到企業(yè)中?！?/p>
營造培育創(chuàng)新人才的文化氛圍
說到育人，金海有“三招”。第一招是鼓勵學(xué)生解決真實(shí)問題；第二招是給學(xué)生一個寬松、自由發(fā)揮的環(huán)境；第三招重在營造良好的團(tuán)隊文化?！叭小甭犉饋砥狡綗o奇，但真正用好卻“威力無比”。
“我們的研究內(nèi)容是可以自己尋找的，導(dǎo)師不會要求學(xué)生必須要怎么做，而是支持我們做自己感興趣的方向，這樣做起事來就會很帶勁兒?！壁w進(jìn)說，他自己就“自主開發(fā)”了一個“面向并發(fā)圖計算的軟硬協(xié)同優(yōu)化技術(shù)”方向，張宇幫助他聯(lián)系了國外同行，還鼓勵他“做一件事不要半途而廢，要堅持下去”。
與企業(yè)合作后，趙進(jìn)接觸到了工程管理思維，“最大的不同在于，以企業(yè)的管理方式來把控項目進(jìn)度”。在與華為的合作中，他們每兩周就要匯報一次項目進(jìn)度，“有點(diǎn)類似公司里的晨報、周報，更能督促學(xué)生做好時間管理”。每隔半年左右，華為會對他們的代碼進(jìn)行驗收、測試?！拔覀円忉尨a是怎樣寫的，這又鍛煉了表達(dá)、溝通能力?！壁w進(jìn)說。
“在大學(xué)里面，團(tuán)隊的文化建設(shè)和激勵也是教育的重要部分?！苯鸷Ｕf。實(shí)驗室辦了一份內(nèi)部交流的期刊——《并行與分布式計算通訊》，雖然一年只出4期，但每期的封面人物都是在頂級學(xué)術(shù)會議上發(fā)文章的學(xué)生。
“每當(dāng)同學(xué)們在頂級學(xué)術(shù)會議或期刊上發(fā)表文章，金老師都會在釘釘群里發(fā)布并祝賀?！辈痪们?，趙進(jìn)也收到了金海的祝賀信息，簡短的幾行字，卻讓他無比自豪。
實(shí)驗室還有自己的微信公眾號——“穿過叢林”。它會發(fā)布實(shí)驗室成員在頂級學(xué)術(shù)會議、期刊上發(fā)表的文章，并用通俗的語言向大眾進(jìn)行科普。最新一期的推文推薦的正是趙進(jìn)、張宇《IEEE TKDE22：基于GPU的動態(tài)圖處理系統(tǒng)》的研究成果。
“厚基礎(chǔ)”讓未來有更多可能性
沈千格是今年剛加入圖計算團(tuán)隊的研一學(xué)生。她本科就讀于華中科大計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，此前并沒有參加過如此規(guī)格的比賽?！俺龅兰磶p峰”的感覺一度讓她覺得“很夢幻”?！翱吹浇Y(jié)果的那一天，我們幾個研一的小伙伴難以置信，紛紛放下了手中正在干的事情，把結(jié)果看了一遍又一遍?！?/p>
拿世界大賽給研一學(xué)生“訓(xùn)練”，學(xué)校如此做，有何底氣？
華中科大計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長馮丹表示，在本科階段，計算機(jī)學(xué)院就特別注重系統(tǒng)能力培養(yǎng)，學(xué)生要經(jīng)歷從“設(shè)計一個CPU、一個操作系統(tǒng)、一個編譯器、一個數(shù)據(jù)庫”，到第七學(xué)期為期一個月的系統(tǒng)能力綜合實(shí)踐訓(xùn)練?，F(xiàn)在學(xué)院的人才培養(yǎng)體系還全面融入了國產(chǎn)IT生態(tài)，引入華為鯤鵬、昇騰、鴻蒙以及達(dá)夢數(shù)據(jù)庫等國產(chǎn)IT生態(tài)根技術(shù)進(jìn)教材、進(jìn)課堂、進(jìn)實(shí)驗，實(shí)現(xiàn)從系統(tǒng)能力培養(yǎng)到IT生態(tài)全棧系統(tǒng)能力培養(yǎng)的升級?！皩W(xué)生在本科階段就全面接觸并學(xué)習(xí)使用國產(chǎn)IT生態(tài)根技術(shù)，因此也打下了扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)?！?/p>
“千萬不要小覷學(xué)生的實(shí)力。因為他們是這樣‘煉成’的?！?張宇表示，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生雖然剛來時并不知道什么是圖計算，但接觸了前沿知識后上手很快。
正是得益于平時打下的基礎(chǔ)，去年圖計算團(tuán)隊還一舉拿下了第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的全國金獎。令人意想不到的是，這還是在他們寫代碼時遭遇坎坷的情況下，用一周多時間備賽的結(jié)果。
“不能這樣計算備賽時間，因為我們一直在做高強(qiáng)度的現(xiàn)實(shí)項目，其間打下的基礎(chǔ)其實(shí)也算是‘備賽’?！壁w進(jìn)笑著說。
“對計算機(jī)學(xué)科來說，‘厚基礎(chǔ)’很重要。因為其知識更新速度非常快。但是，萬變不離其宗，把核心課的基礎(chǔ)夯實(shí)了，學(xué)什么都容易上手。”采訪結(jié)束前，金海如是說。
