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

中科院计算所贾伟乐、北大鄂维南供图

11月19日下午，由中国科学院计算技术研究所贾伟乐副研究员、中国科学院院士鄂维南、北京大数据研究院张林峰研究员及其合作者共同完成的应用成果获得国际高性能计算应用领域最高奖——戈登贝尔奖。该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。据悉，第一性原理分子动力学以其高精度和算法复杂著称，长期以来，其计算的空间尺度和时间尺度受算法和算力限制，即使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。据了解，基于深度学习的分子动力学模拟通过高性能计算和机器学习的有机结合，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。