用超算玩计算（2月12日）

用超算：超算就是一个工具

建模-计算-分析

超算是什么？

没有最快，只有更快。“FLOPS”每秒浮点运算次数

目前典型超算能力：千万亿次；下一个目标：百亿亿次级别

并行计算

CPU+GPU

测试程序：LAMMPS

对数据的处理能力变得不一样

并行是超算的最大优势

起步：C、算法、数据结构、组成原理

入门：熟悉CPU平台，会基本的MPI或OpenMPI编程

初级：熟悉CPU平台，会基本的MPI+OpenMP编程

中级：熟悉一种CPU+KNL，或CPU+GPU加速平台，会MPI+OpenMP+CUDA编程，会分析和加速核心计算

高级：熟悉多种加速平台，会选择适当平台和适当编程环境完成一个专业领域的并行应用开发

精通：在国家超算中心获得P级以上超大规模并行计算使用经验

专家：在国家超算中心获得100P级以上超大规模并行计算机使用经验

Linux命令，脚本工作模式，数据上传下载

基本流程：准备任务文件（本地计算机）

提交任务（超算）

管理任务（超算）

数据后处理（超算）

下载做图（本地计算机）

常用Linux命令

ls: list 显示文件夹下的文件

cd Job 转到‘Job’文件夹下

cd .. 转到上级文件夹

mkdir Job 创建新的文件夹‘Job’

cp:copy 复制

rm file 删除文件‘file’

vi file 查看文件‘file’

chmod 777 file 修改为可执行文件

任务管理（不同服务器上不同）

yhbatch -p gscomp -N 1 Job 提交计算

yhq -u lvlianghpc004 查看任务

yhcancel 1051560 删除任务

超算的工具做科学计算：

建模：不断不断提高的技能

现实世界——>建模——>模拟世界

eg：Q：登珠峰的人选择从尼泊尔出发，为什么？

建模：

不是钱的事情：1、认可超算的价值，愿意尝试；2、机时成本，0.1元/核时；3、学习成本：学10个命令；4、善用模板，多做小抄

能建模：一切计算始于模型

懂理论：这是业务能力，不是超算问题

描述这件事，形式准确很重要，不能抽象后走样了

广阔的视野去研究

例如这个问题加上坡度

再加上更多的细节，例如温度

逼近真实情况

表面化学反应建模：真实样品-》晶体模型 假设周期性边界-》表面模型 假设无限大理想表面-》厚度问题 -》面子大小

计算三要素：QMS建模法 Q：问题；M：方法、方案；S：计算与结论

计算方案的组成：模型和方法

结构模型：准确抓住真实情形的结构特征，结构简洁，易于模拟

理论方法：方法自给，相对成熟，接受度高，适用性强，便于操作

不能违反领域常识

理论解释+理论预测

确保采用的工具是正确的

问题是解释问题，还是预测问题

如果是解释问题，出发点是观测数据，解释观测，看能不能延伸，延伸之后还能解释新的问题

解释不具备唯一性

预测规范，出发点是模型或理论，预测出结果，延伸：可检验，关键特点：假说性

建议1：要有思想，数据不等于思想

如何才能写顶刊：1、传递清晰的信息；创造逻辑框架

数据+理论

带着想法去做计算

计算如何形成思想？善于形成假说，承前启后，hypothesis

建议2：要求成本概念，估算是基本技能

计算量 = 体系 × 精度

显著影响计算量的方法因素：自旋极化、泛函选择、K点选择、截断能选择、收敛精度、基组选择、自旋-轨道作用、赝市...

显著影响计算量的结构模型因素

完整理解上述参数和设置需要了解计算的基本理论

建议3：拥抱实验、勇以检验

由虚入实，由数据变方案、产品；