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5月10日-14日，2025 ASC世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽（ASC25）總決賽即將在青海大學(xué)舉行。從全球300多支參賽隊(duì)伍中晉級(jí)的25支隊(duì)伍將挑戰(zhàn)優(yōu)化宇宙中微子探測(cè)模擬過程——通過粒子運(yùn)輸軟件Geant4模擬高能水下中微子望遠(yuǎn)鏡（HUNT）探測(cè)宇宙線中微子的復(fù)雜過程，提升模擬過程的并行計(jì)算效率，助力破解高能宇宙射線的起源之謎。
ASC25共吸引全球300多支隊(duì)伍報(bào)名參賽，經(jīng)過預(yù)賽晉級(jí)的25支隊(duì)伍將于5月10日-14日在青海大學(xué)總決賽現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行面對(duì)面比拼，親手設(shè)計(jì)安裝小型超算集群，在4000W功耗限制下運(yùn)行優(yōu)化基準(zhǔn)測(cè)試、AlphaFold3推理優(yōu)化、RNA甲基化修飾位點(diǎn)檢測(cè)、宇宙中微子探測(cè)模擬、DeepSeek推理優(yōu)化、青藏高原氣候數(shù)值模擬等前沿應(yīng)用賽題，并參加英文答辯，向冠亞軍、超級(jí)團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)、ePrize計(jì)算挑戰(zhàn)獎(jiǎng)、最高計(jì)算性能獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)發(fā)起沖擊。
中微子，是承載宇宙古老秘密的神秘粒子，因其幾乎不與物質(zhì)發(fā)生碰撞，可輕松穿透地球及探測(cè)器而不留痕跡，被形象地稱為“幽靈粒子”。這一特性使得中微子探測(cè)極具挑戰(zhàn)性，對(duì)中微子望遠(yuǎn)鏡的靈敏度提出了極高要求。正因如此，建設(shè)高靈敏度的中微子望遠(yuǎn)鏡裝置，在探索宇宙奧秘方面具有極為重要的科學(xué)意義。
在高能中微子望遠(yuǎn)鏡（HUNT）建設(shè)中，使用主流粒子運(yùn)輸軟件Geant4進(jìn)行中微子運(yùn)輸仿真模擬，以評(píng)估和優(yōu)化望遠(yuǎn)鏡的探測(cè)性能。Geant4是應(yīng)用廣泛的蒙特卡洛應(yīng)用軟件包，其可以精準(zhǔn)模擬中微子（次級(jí)粒子）在探測(cè)器材料中的輸運(yùn)過程，解決高能水下中微子望遠(yuǎn)鏡建設(shè)面臨的諸多設(shè)計(jì)參數(shù)不確定性的難題。
然而，利用Geant4模擬高能中微子輸運(yùn)是典型的計(jì)算復(fù)雜型任務(wù)——需跟蹤處理數(shù)十億個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，計(jì)算時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年。優(yōu)化中微子探測(cè)模擬性能，解決計(jì)算模擬的瓶頸問題，有望將復(fù)雜的中微子輸運(yùn)任務(wù)從幾個(gè)月縮減到幾分鐘完成。
為引導(dǎo)大學(xué)生破解宇宙前沿探索所面臨的算力挑戰(zhàn)，ASC25將“宇宙中微子探測(cè)模擬”設(shè)在賽題，旨在鼓勵(lì)大學(xué)生挑戰(zhàn)加速高能水下中微子望遠(yuǎn)鏡探測(cè)宇宙線中微子的模擬過程。25支參賽隊(duì)伍將根據(jù)組委會(huì)提供的算例，使用Geant4來模擬并優(yōu)化高能中微子產(chǎn)生的數(shù)十億次級(jí)粒子的運(yùn)輸過程，該過程計(jì)算任務(wù)復(fù)雜且計(jì)算量巨大，極具挑戰(zhàn)性。
賽題要求參賽團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)和搭建超算集群，并在4000W功耗限制下提出有效的并行計(jì)算優(yōu)化方案，在確保所有提交結(jié)果通過正確性驗(yàn)證的同時(shí)，盡量減少Geant4模擬運(yùn)行時(shí)間。要在本道賽題中脫穎而出，參賽團(tuán)隊(duì)需要深入分析Geant4模擬應(yīng)用的并行計(jì)算模式，解決計(jì)算瓶頸和負(fù)載均衡等方面的問題，探索提升并行效率的優(yōu)化方法。
本賽題期望參賽隊(duì)在不修改模擬任務(wù)參數(shù)下，提出優(yōu)化的并行計(jì)算加速方案，充分發(fā)揮軟硬協(xié)同優(yōu)化能力，在復(fù)雜的物理模型并行計(jì)算任務(wù)中實(shí)現(xiàn)運(yùn)行性能的極致突破，為宇宙中微子模擬提供全新的工程計(jì)算優(yōu)化思路。
ASC世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽（ASC Student Supercomputer Challenge）由中國發(fā)起組織，并得到亞洲及歐美相關(guān)專家和機(jī)構(gòu)支持，旨在通過大賽平臺(tái)推動(dòng)各國及地區(qū)間超算青年人才交流和培養(yǎng)，提升超算應(yīng)用水平和研發(fā)能力，發(fā)揮超算的科技驅(qū)動(dòng)力，促進(jìn)科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。ASC超算大賽迄今已舉行至第十二屆，吸引來自全球六大洲上萬名大學(xué)生報(bào)名參賽，是全球最大規(guī)模的大學(xué)生超算競(jìng)賽。
供稿：ASC組委會(huì)
【編輯：鄒林有 責(zé)任編輯：金萍】