中心与中科院大气所LASG国家实验室联合举办“NSCCTJ-LASG联合实验室”第一届技术年会
2014年4月19日，国家超级计算天津中心与中科院大气所LASG国家实验室举办“气候系统模式中的高性能计算与可视化技术研讨会暨NSCCTJ-LASG联合实验室第一届技术年会”。中科院大气所LASG、国防科学技术大学、北京大学、英伟达-NSCC联合实验室、中国人民解放军理工大学等单位的30余位专家学者参加了研讨会。
会议开幕式由天津超算中心应用研发部孟祥飞部长主持，天津超算中心刘光明主任、中科院大气所LASG副主任周天军分别致辞。
LASG副主任周天军发言
与会代表围绕以下问题展开了讨论：
（1）模式研发中的高性能计算技术问题；
（2）模式计算结果的可视化需求；
（3）模式研发在GPU的应用与优化。
与会代表交流了使用“天河一号”的经验和体会，天津超算中心针对用户提出的问题和建议，提出了进一步提高“天河一号”的综合性能和提高用户满意度的措施。
会议的主要报告和讨论情况如下。
1、题目：LICOM简介和计算、可视化需求
报告人：LASG实验室——林鹏飞
报告摘要：介绍了LASG自主发展的LICOM（LASG/IAP Climate system Ocean Model）海洋模式，它是用来模拟海洋环流，进行气候变化研究的重要工具。介绍内容包括LICOM基本原理、计算机实现和一些最新的进展，并着重讨论了LICOM发展遇到的主要计算问题（频繁通讯、负载不均衡和输入输出），以及海洋中尺度涡旋可视化方面的需求。
2、题目：F/SMAIL简介和计算、可视化需求
报告人：LASG实验室——包庆
报告摘要：回顾气候数值模拟的发展历程，介绍中国科学院大气物理研究所LASG大气环流模式F/SAMIL的研发历史和当前模式基本信息，重点阐述F/SAMIL在“天河一号”上完成万核规模数值模拟的计算效率和I/O性能，最后提出F/SAMIL大气环流模式对高性能计算和数值模拟结果可视化的需求。
3、题目：GMAIL大气环流模式 报告人：LASG实验室——董理 报告摘要：介绍了由大气物理研究所LASG实验室开发的大气环流模式GAMIL（Grid-point Atmospherical Model of IAP LASG）的基本情况，分为科学和技术两个方面。其中科学方面介绍了自主开发的动力框架的基本特点和特色（保持多种守恒量守恒，特别是有效能量守恒），以及物理参数化的发展；技术方面主要介绍了模式的并行剖分方式和一些实现细节。最后给出了未来发展的方向，包括与大气化学模式的深度耦合，以及新计算方案的研制。
4、题目：陆面模式简介和计算、可视化需求
报告人：LASG实验室——谢正辉课题组
报告简介：谢正辉教授针对“陆面模式简介和计算、可视化需求”方面做了总体介绍，然后由博士生曾毓金和谢谨博分别介绍了陆面模式的发展以及对气候的影响、谢正辉老师课题组在陆面模式发展方面的最新科研进展，包括发展了考虑冻融界面变化的土壤水热耦合模型、考虑人类活动影响的陆面生态水文模式及其与区域气候模式的耦合、IAP全球陆面数据同化系统等；最后针对陆面模式的并行计算及可视化需提出了一些需求，包括边界层气象场、地下水层地形地貌、下垫面地形起伏分布等方面的可视化。
5、题目：千年气候模拟及其可视化需求
报告人：LASG实验室——满文敏
报告摘要：利用LASG/IAP海气耦合气候系统模式FGOALS-s2，在自然因子（太阳辐射、火山活动）和人为因子（温室气体、硫酸盐气溶胶）的共同强迫作用下，分别进行了两组强、弱太阳辐射强迫试验积分。
6、题目：区域降尺度模拟及其可视化需求
报告人：LASG实验室——邹立维
报告摘要：利用区域海气耦合模式FROALS进行区域降尺度模拟的计算特点及其可视化需求。
7、题目：科学数据可视化与可视化分析
报告人：北京大学——袁晓如 博导、研究员
报告摘要：超级计算中心和各种大科学装置产生巨大的数据。然而拥有大量的数据并不等于获得相应数据的价值，复杂数据对发展相应的分析工具提出了新的挑战和要求。可视分析通过将人的因素积极引入分析过程，提供了处理复杂大数据的新的途径。在这个报告中，我们将讨论包括多变量流场数据和集合模拟流场的可视分析，介绍可视化和可视分析对复杂数据理解的重要性，从数据规模，数据复杂性，可扩展性等多个方面讨论在大数据可视化与可视分析面临的挑战和机遇。
8、题目：GPU开发及其应用
报告人：NVIDIA——赖俊杰 博士
报告摘要：首先介绍了GPU在科学计算上的加速情况，指出大规模多线程是通往低功耗高性能的必经之路，由此引出GPU在计算材料、计算化学、大气物理等科学计算领域中提升应用程序性能的例子。同时介绍了GPU在机器学习算法加速方面的应用。结合本次年会，着重介绍了GPU在气候、大气、海洋模式下已开发出的部分软件。最后介绍了在气候、大气、海洋模式下使用GPU进行程序开发使用的策略。
全体与会代表合影