“机器学习模拟上亿原子：中美团队获2020高性能计算应用领域最高奖项戈登贝尔奖”入选

2021-02-02 13:04:34

由中国科学院院士和中国工程院院士评选的2020年中国十大科技进展新闻1月20日在京揭晓。北京大学应用物理与技术研究中心陈默涵研究员及其学生路登辉（北京大学工学院2019级工程力学硕士）与合作团队共同完成的研究成果“机器学习模拟上亿原子：中美团队获2020高性能计算应用领域最高奖项戈登贝尔奖”入选。

在美国当地时间2020年11月19日举行的全球高性能计算、网络、存储和分析大会（SC20）上，该团队凭借工作“Pushing the limit of molecular dynamics with ab initio accuracy to 100 million atoms with machine learning”，在六支决赛队伍中脱颖而出，获得2020年国际高性能计算领域最高奖“戈登贝尔奖” （ACM Gordon Bell Prize）。

这项工作在国际上首次采用智能超算与物理模型的结合，引领了科学计算从传统的计算模式朝着智能超算的方向前进。长期以来，基于第一性原理的原子尺度模拟方法虽然精度高，但算法复杂，其所能计算的空间尺度和时间尺度受算法和算力限制，即便利用世界上最快的超级计算机，也只能计算数千原子体系规模。该成果通过高性能计算和机器学习将分子动力学极限提升了数个量级，达到了上亿原子的体系规模，同时仍保证了“从头算（ab initio）”的高精度，且模拟时间尺度较传统方法至少提高1000倍。基于机器学习的分子动力学模拟通过高性能计算和机器学习的结合，将精确的物理建模带入了更大尺度的材料模拟中，有望在将来为力学、化学、材料、生物乃至工程领域解决实际问题发挥更大作用。

研究团队成员还包括中国科学院计算技术研究所贾伟乐副研究员、北京应用物理与计算数学研究所王涵副研究员、中国科学院鄂维南院士、北京大数据研究院张林峰研究员、加州大学伯克利分校Lin Lin（林霖）教授和普林斯顿大学RobertoCar教授。

两院院士评选年度中国、世界十大科技进展新闻活动至今已举办27次，具有极高权威性和影响力。该活动由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办。（文/北京大学）