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智能超算融合应用技术教育部工程中心2024年度工作盘点

一、科研工作 7月,教育部发文,智能超算融合应用技术教育部工程研究中心正式通过教育部专家验收,由建设阶段转入运行阶段。 8月,“国产超算数值反应堆”成果申报中核集团技术发明特等奖、国防科技进步二等奖,成功入围并顺利完成答辩。 11月,申报国家重点研发计划“先进计算与新兴软件”专项 “面向国产通用GPU的软硬件全栈生态支撑体系”项目,通过答辩评审,顺利完成立项工作。中心作为项目核心骨干,承担“国产通用GPU工业软件生态支撑技术”课题任务,这标志着中心的研究领域正从传统的高性能计算领域向更广阔的领域扩展。 核反应堆热工流体高保真计算研究形成特色,开始走向国际化。10月,中心主任胡长军应邀出席在意大利比萨举行的国际核反应堆安全与热流体计算工具联盟(CONUSAF)成立大会”,并做“反应堆热工流体CFD高保真计算进展与挑战”的大会报告,获得热烈响应。正式成为CONUSAF的创始成员,并承担CFD计算基准算例等关键研究工作。来自意大利、美国、韩国、丹麦、沙特等国家的代表也出席了此次会议。 中心在研“十四五”科研任务进展顺利,很抓过程管理,持续提升科研质量。国家重点研发计划“高性能计算”专项的“面向新一代国产超算系统的性能分析和调试调优软件”、“面向新一代国产超算系统的高性能材料模拟软件”、“面向新一代国产超算系统的核反应堆高性能数值模拟软件系统”、“面向新一代国产超算系统的油气藏精细模拟软件系统”等,相继在西安、乌兰察布、三亚、北京等地顺利召开工作会,工作获得高度肯定。 本年度,中心申请发明专利16项,申报国际专利4项。获得授权发明专利授权3项。 二、国内外学术交流及社会服务工作 国际方面,5月,中心骨干教师何啸副教授受邀参加意大利BEPU 2024会议,并做大会主题报告;9月,中心骨干教师陈丹丹博士后赴希腊参加ICNAAM 2024会议,并做口头报告;10月,中心主任胡长军教授受邀赴意大利参加CONUSAF成立大会,并做大会报告。 国内方面,3月,中心主任胡长军教授受邀参加于四川绵阳召开的“中物院超级计算与数字智能2024年大会”并做数值反应堆的主题报告;4月,胡长军教授受邀参加第二届全国核材料学术交流会并做材料多尺度模拟的主题报告;5月,胡长军教授在西安主持召开“高精度CFD工程计算技术研讨会”,围绕高精度CFD的前沿技术和应用展开深入探讨;5月,胡长军教授受中广核研究院邀请,在深圳做数值堆挑战性问题的学术报告;8月,胡长军教授应邀参加香山科学会议并作题为“国产超算工程数值模拟的几个挑战性问题”的专题报告;9月,胡长军教授受邀赴哈尔滨工程大学参加第十一届“共生核动力国际研讨会”并与CFD领域专家Francesco D’Auria教授展开学术交流。11月,胡长军教授受邀在“先导杯”全国计算机系统大赛颁奖大会上,做“大规模并行工程数值模拟技术”的大会报告。 三、育人工作 为大力宣传弘扬教育家精神和科学家精神,1月11日,北京科技大学召开《钢筋铁骨·北科力量》系列专题片发布会,中心主任胡长军教授作为科研团队代表在会上进行了创作故事分享,并在会后接受了中国教育电视台的采访。 点击查看《钢筋铁骨·北科力量》宣传片:踔厉奋发 笃行不怠——智能超算融合应用技术团队 6月,两名博士顺利毕业,12月,一名博士后(陈丹丹)出站,并获得CCF-中科学可控光合基金资助。  …

北京科技大学正式成为核反应堆安全与热流体计算工具用户联盟创始成员

  2024年10月8日至10日,智能超算融合应用技术教育部工程研究中心主任、北京科技大学教授胡长军应邀出席在意大利蒂勒尼亚举行的核反应堆安全与热流体计算工具用户联盟(CONUSAF)成立会议。此次会议由比萨大学的Francesco D’Auria教授组织,汇聚了全球顶尖的核工程专家,包括德克萨斯农工大学(TAMU)的Yassin Hassan教授、SILENCE网络的Klaus Umminger教授、韩国原子能研究所(KAERI)和核研究与咨询集团(NRG)等机构的研究人员。 在会议上,胡长军教授与其博士生董玲玉共同作了题为“数值反应堆高保真模拟的挑战”的专题报告,获得了与会专家的高度评价。报告深入分析了当前在反应堆高保真模拟中遇到的计算挑战,特别是全堆芯高保真模拟对计算资源的巨大需求,以及应对混合架构超级计算机复杂性的解决方案。胡教授指出,理想的高保真反应堆模拟至少需要Zettascale级别的超级计算机,并详细讨论了软件移植、空间离散和高阶CFD求解器开发等关键技术问题。 此次出访的最大成果之一是北京科技大学智能超算融合应用技术团队正式成为CONUSAF联盟的创始成员,并承担CFD软件验证与评估的基准算例、方法和技术研究工作。这一角色不仅标志着北京科技大学正式迈入国际反应堆计算的前沿领域,也为未来在核反应堆热工水力模拟领域的深入研究奠定了坚实基础。 TAMU大学的Yassin Hassan教授高度赞扬了北京科技大学智能超算融合应用技术团队的贡献,认为此次会议不仅展示了USTB在核反应堆模拟领域的领先研究水平,也为全球核能安全研究及多国合作开启了新的契机。 图1:参会人员 图2:USTB报告 图3:针对USTB报告的大会总结 图4:对USTB在CONUASF中的工作建议 图6:F. D’Auria教授介绍CONUSAF

2024年8月30日,国家重点研发计划“高性能计算”专项项目“面向新一代国产超算系统的性能分析和调试调优软件”季度研讨会在西安顺利召开。

        2024年8月30日,国家重点研发计划“高性能计算”专项项目“面向新一代国产超算系统的性能分析和调试调优软件”季度研讨会在西安顺利召开。工程中心团队汇报了其负责承担并重点参与的科研任务“面向国产超算系统的大规模并行程序 I/O 性能分析及调优技术“的相关进展。本任务围绕国产超算系统上的大规模并行程序I/O性能采集、分析、预测、诊断开展工作,团队在I/O性能采集工具开发、性能预测等方面均取得了重要进展,形成了以一套完善的工作方案。结合项目需要,工程中心团队后续将考虑通过开源、应用性能数据集共享等途径共享项目成果。

2024年8月27~28日,中心主任胡长军教授受邀参加香山科学会议并作专题报告。

香山科学会议是由国家科学技术部(原国家科委,简称科技部)发起,在科技部和中国科学院的共同领导和支持下于1993年正式创办,相继得到科技部、中国科学院和学部、国家自然科学基金委员会、中国工程院、教育部、军委科学技术委员会、中国科学技术协会、国家卫生健康委员会、农业部、交通运输部等部门的联合支持,是我国科技界以探索科学前沿、促进知识创新为主要目标的高层次、跨学科、小规模的常设性学术会议。会议将形成建议报告并报送国家相关决策部门。 本次香山科学会议主题是“国产异构超级计算系统的应用:挑战与对策”。会议邀请了多学科跨领域的专家学者与会,共同围绕(1)新形势下国产异构科学计算的关键应用生态;(2)国产异构计算系统基础支撑环境的挑战;(3)超智融合支撑科学计算的关键问题等中心议题进行了深入的讨论与交流。 胡长军教授在会议上作“国产超算工程数值模拟的几个挑战性问题”专题报告。报告结合多年来国产超算自主工业软件的研发实践,以航空航天、先进核能、磁约束聚变等国家重大工程为背景,围绕“多学科、多工况、多过程协同工程模拟”、“数值模拟结果的可信、可用性”、“新的高阶求解方法”等几个国产超算工程计算模拟需要重视的挑战性问题进行了深入的论述和分析。报告后和与会专家学者展开了深入的交流与讨论。

2024年8月5日,国家重点研发计划“高性能计算”专项项目“面向新一代国产超算系统的高性能材料模拟软件”季度研讨会在内蒙古乌兰察布顺利召开。

2024年8月5日,国家重点研发计划“高性能计算”专项项目“面向新一代国产超算系统的高性能材料模拟软件”季度研讨会在内蒙古乌兰察布顺利召开。本次会议由北京科技大学举办,项目牵头单位湖南大学协办。课题负责人王昭顺教授汇报了工程中心团队承担的课题“面向材料模拟软件的大规模并行深度优化技术”的进展情况。本课题围绕大规模并行第一性原理、分子动力学模拟软件大规模并行算法与及其模拟软件开发开展工作,目前已经在并行算法、机器学习势函数及软件开发等方面取得重要进展。后续本课题将重点结合材料应用开展工作,促进新一代国产超算上的材料模拟软件完成良好应用示范。

中心主任胡长军教授受邀参加“高精度CFD工程计算技术研讨会”,深入探讨反应堆高保真模拟挑战

2024年5月30日,胡长军教授应邀出席在西安召开的“高精度CFD工程计算技术研讨会”。此次会议汇聚了来自中广核研究院、西安交通大学、西北大学、中国科学院软件研究所等单位的众多专家,围绕高精度计算流体动力学(CFD)的前沿技术和应用展开了深入探讨。研讨会聚焦新一代国产超级计算机架构的应用,重点讨论了大规模大涡模拟(LES)、直接数值模拟(DNS)等高精度数值计算的关键技术。 在此次会议上,胡长军教授发表了题为“反应堆高保真模拟的几个挑战性问题”的专题报告。胡教授的报告从多个方面阐述了高保真模拟在核反应堆领域中的关键挑战,并对未来的发展方向提出了独到的见解。报告中,胡教授重点探讨了高阶精度热工流体计算、大规模并行模拟的空间离散、核燃料与材料的多尺度耦合计算,以及高保真系统在国产超级计算机上的软件实现等方面的难点。 胡教授指出,当前在反应堆模拟中实现高阶精度的热工流体计算是一项极具挑战性的任务。由于反应堆内部复杂的流动和传热过程,如何在大规模计算中保持高精度的空间和时间离散,成为科研人员面临的核心问题。此外,高阶、高精度模拟也对数值稳定性、边界条件精确设置等问题提出了严峻挑战。 在谈到核燃料和材料的多尺度耦合计算时,胡长军教授强调,核材料在不同尺度下的物理特性变化对模拟的精度和可靠性有着直接影响,因此如何在多尺度耦合计算中兼顾微观和宏观尺度的准确性,是当前研究的重要方向之一。 此外,胡教授还提到,高保真系统的实现依赖于先进的计算架构和软件优化。随着国产超级计算机的快速发展,如何有效利用这些新型计算资源进行高保真模拟,尤其是针对核反应堆的复杂物理模型,成为国内科研人员关注的热点。他进一步指出,未来需要加强国产超算平台上高保真模拟软件的开发和优化,以提升我国在反应堆模拟领域的自主创新能力。 此次研讨会的成功举办,为高精度CFD工程计算技术的发展提供了一个重要的交流平台。与会专家学者一致认为,随着超级计算机技术的不断进步,高精度数值模拟技术将在能源、航空航天、材料科学等领域发挥越来越重要的作用。

胡长军教授受邀参加“中物院超级计算与数字智能2024年大会”

2024年3月15日,胡长军教授受邀参加于四川绵阳召开的“中物院超级计算与数字智能2024年大会”,大会主题围绕装备全生命活动周期活动数字贯通和孪生预测,汇聚基于装备科学、技术与工程的大模型大数据新动能,提升“业务-模型-数据”的可信互联互通互操作,使能装备工程与科技创新敏捷迭代,加速科学机理认知和工程创新设计,推动“好、快、多、省、实”高质量发展。 胡长军教授在会议上做“反应堆热工流体高阶精度模拟关键技术及软件研发”主题报告,围绕高阶方法与低阶方法的差异,反应堆堆高阶方法的需求,计算挑战以及软件开发进展几方面内容进行介绍。 报告结束后,胡长军教授与在场学者进行交流,解答相关问题。 此次报告推进了智能超算融合应用技术团队和中物院以及国内相关单位的学术交流和联系,取得了良好的会议成果。

中心主任胡长军教授接受中国教育电视台采访

http://ercis.ustb.edu.cn/files/3360637741705221953.mp4 为大力宣传弘扬教育家精神和科学家精神,2024年1月11日,北京科技大学召开《钢筋铁骨·北科力量》系列专题片发布会。 中心主任胡长军教授作为科研团队代表在会上进行了创作故事分享,并在会后接受了中国教育电视台的采访。 胡长军教授在采访中谈到:“当我谈到由于国外对我们的关键核心技术的封锁 给我们的工作造成很大的困难的时候, 我有点情绪控制不住。 可是拍摄团队告诉我,他们要的就是这种真情实感。 我们希望我们的青年学者 在我们这专题片中学到了 脚踏实地、爱国报国的这样一种精神和情怀。坦率地说, 我们每个人都是国家的人,我们每个人为我们的国家贡献一点力量的话,任何封锁、任何管控都奈何不了我们。“