2014年7月7日-11日,“共享Cache係統上的程序行為:性能和正確性”和“高性能計算的優化編譯器”兩門龍星計劃課程在中國科學技術大學計算機學院成功舉辦。龍星計劃課程是由中國科學院和國家自然科學基金委員會資助,由中國科學院龍星計劃委員會主管的麵向全國高校和科研院所的教師和研究生的高水平學術培訓活動。其主旨是“有計劃地組織一批在美國學術界已有成就、有一定地位的華裔教授,不定期回國就某一領域,在中國各地大學,係統地講授一門美國研究生課程(每門課程15-30課時)。同時,就所講課程的學術領域、有關課題與國內科學家及研究生共同討論研究。”本次龍星計劃課程由中國科學技術大學承辦,所選取的主題分別是“共享Cache係統上的程序行為:性能和正確性(Program Behavior in Shared Cache: Performance and Correctness)”以及“高性能計算的優化編譯器(Optimizing Compilers for High Performance Computing)”。
高性能計算多年來一直是科技綜合實力競爭的製高點。在保障國家安全、促進各項領域的發展方麵具有直接推動作用,是衡量一個國家綜合實力的重要標誌之一,也反映了國家的重大戰略需求。而編譯優化技術和共享Cache技術在高性能計算中具有不可替代的作用。我校作為承辦方邀請到了美國紐約州私立羅徹斯特大學 (University of Rochester, USA) 計算機科學係教授、IBM先進技術中心教職研究員丁晨(Chen Ding)以及美國科羅拉多大學Springs分校計算機科學係副教授易青前來授課。
本次龍星計劃課程的學員有近50人,有來自我校的師生,還有來自北京大學、國防科學技術大學、華中科技大學、西安交通大學、北京交通大學、東南大學、合肥工業大學、哈爾濱工程大學、電子工程學院、安徽大學的師生。
7月7日上午,龍星計劃課程正式開課。在為期5天的課程中,上午由易青老師講授“高性能計算的優化編譯器”課程,下午由丁晨老師講授“共享Cache係統上的程序行為:性能和正確性”課程。

“高性能計算的優化編譯器”課程涵蓋了在現代計算機結構上用於提高軟件性能的高級編譯器分析和優化技術。這些優化技術主要應用於從程序的源碼級(如:直接作用於C/C++源碼)到高級的語言結構,如循環、向量化、同步機製以及抽象數據容器等。課程介紹了如何自動發現程序中可用的高級優化機會,以及如何把這些優化機會應用到科學領域中的高性能計算。
“共享Cache係統上的程序行為:性能和正確性”課程主要講授了程序行為分析和優化的理論和技術,重點介紹線程間的並發、緩存共享以及它們對程序性能和正確性的影響。在性能方麵,該課程主要涉及全程序的局部性,親和力和階段性分析;在多核性能模型上,主要涉及有協同緩存和程序局部性的高階理論;在正確性方麵,主要涉及存儲模型的一致性、確定性分析以及安全的並行編程方法。兩位老師在課堂講授中,生動形象的介紹了各種技術,結合技術的產生曆史,發展過程,使同學們對各種技術有了整體的了解。同時,老師還結合他們的科研過程及成果,啟發同學們如何做好科研,如何發現有價值的研究點。
在課堂之外,兩位老師百忙之中抽出時間,與學員們做交流。在座談會上,老師與學員們不僅聊專業技術,還暢談學員們感興趣的各種話題。從如何做好科研、把握研究生涯、如何擇業,到如何實現人生價值等,座談會上氣氛融洽而又熱烈。“做科研需要學會提問題,別人的工作是否一定正確?是否還有欠缺的地方?技術極限在哪?”易青老師如是說,學員們紛紛表示受益匪淺。兩位老師以他們豐富的人生經驗,淵博的知識為學員們“尋道解惑”。 在課程的最後一天下午,主辦方還邀請了美國韋恩州立大學江鬆教授做技術講座。
7月11日,龍星計劃課程取得圓滿成功,學員們反響熱烈。“課程理論基礎結合實際例子,容易掌握”,“希望課程周期再長些,多學些知識”,“了解了國外的如何做科研”,學員們積極的反饋體現了龍星計劃課程的重要價值。
龍星計劃旨在促進我國信息領域的國際交流和人才培養。龍星計劃課程使國內的老師和同學們了解國外的教學模式、科技前沿趨勢,科研工作的方法和嶄新理念,也為海外華裔學者回國服務搭設了橋梁。
丁晨教授長期研究係統軟件中編程理論、語言和實現,主要工作包括基於重用距離的計算局域性理論(例如時段性、數據相關性)、代碼優化、代碼並行化、以及計算機主存和高速緩存的程序級管理。其中全局程序和數據優化方法已經被英特爾和IBM編譯器采用。
易青副教授的研究興趣包括編譯器和程序設計語言,特別是麵向高性能計算的編譯器優化,以及自動改善軟件生產力、正確性、性能和能耗的工具。她是美國多項NSF、DOE項目的項目負責,曾獲得NSF CAREER award。

