Система китайських студентів перемогла найпотужніший суперкомп’ютер Японії

Машина DepGraph Supernode була майже вдвічі швидшою за японську Fugaku у вирішенні проблеми найкоротшого шляху з однієї вершини, складної проблеми графів, яка впливає на продуктивність штучного інтелекту (ШІ).

Згідно з останнім глобальним рейтингом, невеликий комп’ютер, розроблений китайськими студентами, перевершив найпотужнішу машину Японії у вирішенні великої складної проблеми даних, пов’язаної зі ШІ.

Суперкомп’ютер Fugaku в Японії має майже 4 млн ядер ЦП, що робить його другим за величиною комп’ютером, коли-небудь створеним.

DepGraph Supernode, який був започаткований як «навчальний проект» аспірантами Університету науки і техніки Хуачжун в Ухані, має 128 ядер.

Але DepGraph був майже вдвічі швидшим за Fugaku у вирішенні проблеми найкоротшого шляху з однієї вершини (SSSP), складної проблеми теорії графів, яка впливає на продуктивність ШІ в широкому діапазоні секторів, згідно з щорічним рейтингом Graph500, опублікованим International Supercomputing Conference на початку цього місяця.

«Це було схоже на сон», – сказала аспірантка Шень Цянге (Shen Qiange), згідно зі звітом China Science Dail.

Математики часто використовували графи для опису відносин. Найпростіший граф може містити лише дві точки з лінією між ними.

Складніші графи застосовувалися в багатьох сферах, таких як фінансові ринки з великою кількістю компаній, які перебувають на біржі, глобальні платформи соціальних мереж або військові ігри.

ШІ може виявити приховані зв’язки або виявити закономірність еволюції в складному, постійно змінюваному графі.

Але процес тренування і навчання зазвичай передбачає велику кількість обчислень. Навіть деякі, здавалося б, прості завдання, такі як пошук найкоротшого шляху між двома точками, становлять величезний виклик для комп’ютерів.

Команда з Уханя заявила, що виявила проблему вузького місця, яка може серйозно вплинути на роботу комп’ютерів такого типу.

Суперкомп’ютер використовує багато ядер ЦП для одночасного виконання багатьох обчислювальних завдань, згідно з документом, який команда представила на симпозіум IEEE з високопродуктивної комп’ютерної архітектури минулого року.

Але при обробці проблеми, пов’язаної з графом, процес обчислення в ядрі часто залежить від результату іншого.

Ця залежність порушила процес обчислювань, йдеться у документі. Більшу частину часу ядрам доводилося або чекати, або повторювати обчислення з новими результатами від іншого ядра.

Машина DepGraph вирішила цю проблему за допомогою нової структури та програмного забезпечення, які могли довести продуктивність кожного ядра до межі, зменшивши хаос, викликаний залежністю, сказала команда.

«Не недооцінюйте здібності студентів, – сказав Чжан Юй (Zhang Yu), доцент інформатики та радник команди проекту. – Це перший раз, коли один комп’ютер переміг кластер комп’ютерів у обчисленні графів», – додав він.

Професор Цзінь Хай (Jin Hai), наставник студентів, сказав, що молоді дослідники тісно співпрацювали з китайськими високотехнологічними компаніями. Їх найбільше натхнення прийшло з індустрії.

«Проблема, безперечно, виникла в галузі. Дослідження задовольняють найнагальніші потреби нашої країни», – цитує його China Science Daily.

Чжао Цзінь, кандидат наук і керівник групи, сказав, що вони повинні кожні два тижні звітувати про свій прогрес перед китайським технологічним гігантом Huawei Technologies.

«Магістри та докторанти можуть отримати доступ до тем національного ключового плану досліджень і розробок. Це миттєво відкриває нам очі та тісніше інтегрує нас із індустрією», – сказав він.

Але Чжао додав, що вони також користувалися високим ступенем свободи.

«Тему дослідження ми знаходимо самі. Керівники не говорять студентам, що робити, а підтримують нас у тому напрямку, який нам цікавий. Це дуже стимулює», – додав він.