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亚中国科大超算鸿雁队在大数据和人工智能两个领域的大赛中都斩获冠军
时间:2020-11-25 13:31  浏览:216
  编程是编定程序的中文简称,就是让计算机代码解决某个问题,对某个计算体系规定一定的运算方式,使计算体系按照该计算方式运行,并最终得到相应结果的过程。为了使计算机能够理解人的意图,人类就必须将需解决的问题的思路、方法和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机,使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作,完成某种特定的任务。这种人和计算体系之间交流的过程就是编程。
  
  近期,亚中国科大超算鸿雁队在大数据和人工智能两个领域的大赛中都斩获冠军。参赛队由5名队员组成,参与了“脑PET图像分析和疾病预测挑战赛”算法赛道的角逐,从来自全球近900支队伍中脱颖而出,夺得了冠军。
  
  亚太地区RDMA编程挑战赛由国际高性能计算和人工智能咨询委员会(HPC-AI Advisory Council)主办。中国科大鸿雁队第四次蝉联一等奖;南京大学和复旦大学获得本次大赛的二等奖;来自中国的队伍包揽了本次竞赛的前三甲。
  
  远程直接内存访问(简称RDMA)在计算机运算领域,远程直接内存访问(英语:remote direct memory access,RDMA)是一种直接存储器访问技术,它将数据直接从一台计算机的内存传输到另一台计算机,无需双方操作系统的介入。这允许高通量、低延迟的网络通信,尤其适合在大规模并行计算机集群中使用。
  
  RDMA支持零复制网络传输,通过使网络适配器直接在应用程序内存间传输数据,不再需要在应用程序内存与操作系统缓冲区之间复制数据。这种传输不需要中央处理器、CPU缓存或上下文交换参与,并且传输可与其他系统操作并行。当应用程序执行RDMA读取或写入请求时,应用程序数据直接传输到网络,从而减少延迟并实现快速的消息传输。但是,这种策略也表现出目标节点不会收到请求完成的通知(单向通信)等相关的若干问题。
  
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  如其他高性能计算(HPC)互连技术一样,截至2013年,由于需要安装不同的网络基础设施,RDMA已得到了有限的接受。但是,诸如iWARP等新标准也使以太网RDMA被实现于物理层,它使用TCP/IP作为传输方式,将基于标准的解决方案相结合,带来了RDMA的性能和低延迟优势以及较低的成本。RDMA联盟与DAT Collaborative在RDMA协议和API的开发中发挥了关键作用,将成果供互联网工程任务组和互连软件联盟等标准小组考量。
  
  脑PET图像分析的全称为正电子发射计算机断层显像是反映病变的基因、分子、代谢及功能状态的显像设备。它是利用正电子核素标记葡萄糖等人体代谢物作为显像剂,通过病灶对显像剂的摄取来反映其代谢变化,从而为临床提供疾病的生物代谢信息。是当今生命科学、医学影像技术发展的新里程碑。是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。
  
  其大致方法是,将某种物质,一般是生物生命代谢中必须的物质,如:葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸,标记上短寿命的放射性核素(如F18,碳11等),注入人体后,通过对于该物质在代谢中的聚集,来反映生命代谢活动的情况,从而达到诊断的目的。 最近各医院主要使用的物质是氟代脱氧葡萄糖,简称FDG。其机制是,人体不同组织的代谢状态不同,在高代谢的恶性肿瘤组织中葡萄糖代谢旺盛,聚集较多,这些特点能通过图像反映出来,从而可对病变进行诊断和分析。
  
  PET/CT:将PET和CT有机的结合在一起,使用同一个检查床合用一个图像工作站,PET/CT同时具有PET,CT及将PET图像与CT图像融合等功能。
  
  PET检查仪原理
  
  一些短寿命的物质,在衰变过程中释放出正电子,一个正电子在行进十分之几毫米到几毫米后遇到一个电子后发生湮灭,从而产生方向相反(180度)的一对最小能量为511KeV的光子。这对光子,通过高度灵敏的照相机捕捉,并经计算机进行散射和随机信息的校正。经过对不同的正电子进行相同的分析处理,我们可以得到在生物体内聚集情况的三维图像。
  
  PET是惟一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的新型影像技术,现已广泛用于多种疾病的诊断与鉴别诊断、病情判断、疗效评价、脏器功能研究和新药开发等方面。
  
  (1)灵敏度高。PET是一种反映分子代谢的显像,当疾病早期处于分子水平变化阶段,病变区的形态结构尚未呈现异常,MRI、CT检查还不能明确诊断时,PET检查即可发现病灶所在,并可获得三维影像,还能进行定量分析,达到早期诊断,这是其它影像检查所无法比拟的。
  
  (2)特异性高。MRI、CT检查发现脏器有肿瘤时,是良性还是恶性很难做出判断,但PET检查可以根据恶性肿瘤高代谢的特点而做出诊断。
  
  (3)全身显像。PET一次性全身显像检查便可获得全身各个区域的图像。
  
  (4)安全性好。PET检查需要的核素有一定的放射性,但所用核素量很少,而且半衰期很短(短的在12分钟左右,长的在120分钟左右),经过物理衰减和生物代谢两方面作用,在受检者体内存留时间很短。一次PET全身检查的放射线照射剂量远远小于一个部位的常规CT检查,因而安全可靠。
 
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