李根國

“超算人”為城市大腦提速
上海商報 http://www.shbiz.com.cn
文/商報記者 周靜
李根國：“我先是看見２０００年１０月《解放日報》上一篇關於上海要籌建超算中心的報導，然後通過撥打１１４查詢到超算中心的電話，當時的超算中心還只是個籌建辦公室呢。沒想到面試官看了我的教育背景當即拍板說：‘你的專業正好對口我們這樣的機構。’於是就這樣加入了超算中心新集體。”
李根國
上海IT青年十大新銳
李根國，上海超級計算中心副主任。當選２００６年度第五屆“上海ＩＴ青年十大新銳”稱號。
他曾獲得多個計算機軟體著作權；“上海外環線沉管隧道地震回響的三維數值模擬”、“汽車碰撞事故在超級計算機上的虛擬再現”、“特大型工程地震安全性評價的並行軟體開發及其套用”獲上海市科學技術鑑定成果。
還原事故現場
仿真越江隧道
６年來，李根國在上海超算中心，始終堅持在並行計算和工程套用方面鑽研和開發，開發和完善了一套解決大規模動力學回響問題的並行計算軟體，套用於市政工程，大型工業產品設計開發等領域，如“崇明越江隧道施工過程的全三維仿真”，模擬施工過程，優選施工方案，降低風險。由於超級計算機的套用，節約成本，縮短研究時間，做了原來用微機根本不敢想的事情。
又如“交通事故全三維仿真”套用，輔助有關部門進行交通事故鑑定。由於超級計算機的套用，所建三維模型和精細的分析，能逼真再現事故情景。上海超級計算中心與事故鑑定中心、上海交通大學合作開展了這項研究，項目成果還需要今後大量的開發工作，才能廣泛套用於實際事故的分析。
李博士告訴記者：“由於科學計算是繼理論和實驗的第三種科學研究方法，被各學科和領域所套用，高性能計算和超級計算機發展水平是衡量一個國家綜合國力和國際競爭力的重要指標，是一個國家科技實力的綜合體現。並且高性能計算是推動科技創新、經濟發展、社會進步、國防安全的重要工具，在國家戰略中占有特殊地位，已成為世界各國競相爭奪的戰略制高點。”
上海超級計算中心是國內第一家，也是規模最大的開放共享服務平台，得到上海市政府的大力支持。中心的基本工作是為各行業的用戶提供隨需應變的高性能計算服務和技術支持。上海超級計算中心的服務對象主要來自科研院所、高等院校和大型工業企業，廣大用戶單位利用高性能計算在氣象、石油、汽車、航空、航天、船舶、地震、物理、化學、醫藥設計、基因研究、新材料研究等眾多領域中取得了顯著的成果。高性能計算項目主要來源於國家項目，占８０％；上海超級計算中心已成為全國的超級計算中心。
數學到力學
自薦到支柱
李根國，６０末７０初生人，畢業於蘭州大學計算數學專業。１９９１年李根國本科畢業，當時在系裡念計算數學專業的才３０個人，李根國作為唯一一位推薦生，很輕鬆的直升到了研究生，於是計算數學專業一念就是７年。
有７年紮實的數學理論功底和對數學實際套用的興趣，促使了李根國想從理論的純數學向套用數學轉型的念頭。於是１９９４年碩士畢業之後，３年裡，李根國不僅兼職蘭州商學院教師，還同時參與軟體、資料庫、ＥＲＰ等系統的開發。真正開始了解從軟體設計到軟體工程的方法、累積了諸多經驗，也接觸到了國際上的先進技術。
李博士坦言，導師對他的影響頗深，無論學業還是做人做事的方法，包括從蘭州來上海也是受導師的影響，１９９７年到“上海大學套用數學和力學研究所”攻讀博士，主要研究方向是計算力學。紮實的數學、計算機和豐富的物理、工程知識，這種計算科學與工程套用學科相交叉的知識背景為他今後投身於高性能計算行業創造了良好條件。
李博士解釋說：“力學研究實際物理和工程問題，計算數學是工具和方法。我的學科背景對我的工作具有很大的支撐作用。舉例說吧，當出現一個具體的工程問題，首先就是將其轉化成一個物理問題，然後提出假設轉變成一個數學問題，可能是一組複雜的方程組，通過數值計算求解，最後還要回到原來的工程問題，解釋實際問題和原理。一言以蔽之，就是將一個物理問題變成一個數學問題，然後再回到實際問題。而我就是一個求解者。”
當談及如何進入超算中心時，李博士挺自豪地說：“進入超算中心可謂毛遂自薦。我先是看見２０００年１０月《解放日報》上一篇關於上海要籌建超算中心的報導，然後通過撥打１１４查詢到超算中心的電話，當時的超算中心還只是個籌建辦公室呢。沒想到面試官看了我的教育背景當即拍板說：‘你的專業正好對口我們這樣的機構。’於是就這樣加入了超算中心新集體。
成功案例
套用並行軟體評估地震安全性
２００４年，超算中心成功引進了當時名列全球第十的曙光４０００Ａ，如何用這台計算機幫助國內用戶提升創新能力成了“超算人”的一個新課題。
由交通大學與超算中心等合作，提出基於國產超級計算機的結構動力學並行算法，並開發出具有自主智慧財產權的計算軟體，突破了少數已開發國家對超算工程套用的壟斷和限制。李博士完成了“特大型工程地震安全性評估的並行軟體開發及其套用”等項目。該項目主要針對特大型工程地震安全性評估的特點和要求，基於超級計算機的硬體條件和作業系統特性，建立了特大型工程地震安全性評估並行軟體系統的體系結構，開發出特大型工程地震安全性評價的並行軟體集成系統。
李博士說：“對施工過程進行全三維、可視化的數值仿真，遠比地震安全性評價來得複雜。”占滿一個大廳，擁有２１２８ＣＰＵ的“曙光４０００Ａ”超級計算機進行這一高性能計算，其中單個ＣＰＵ的最高運算速度就達每秒４８億次。如：崇明越江隧道模擬施工的運算量，已達１０萬個ＣＰＵ／小時。這相當於一台家用電腦２４小時不間斷運行４１６７天，即１１．４年。
項目的成果除套用於崇明長江隧道外，還套用於外環線隧道、復興東路隧道、上海液化天然氣工程、世博會地下變電站工程等多項上海市政工程。同時為汽車、航天航空、船舶設計、核電工程、鋼鐵生產、市政工程等重大產品設計和工程的仿真計算服務，取得了一批重要的套用成果，為推動我國的製造業信息化做了大量的工作。
商業性軟體最佳化運輸工具
李根國博士剛加入上海超級計算中心，從最基礎的看管機房的機器做起。中心當時已擁有國內運算速度最快的國產超級計算機“神威Ⅰ”。李博士作為精兵強將直接參與了相關項目。隨後擔任了中心項目經理，逐漸成長為一名“超算人”。
在商業性並行有限元軟體項目開展過程中，李博士開拓了高性能計算在大型工業產品設計中心的套用，如汽車、飛機、船舶等的性能分析和最佳化設計，此軟體使得國產超級計算機“神威Ⅰ”計算機如虎添翼。