普林斯頓為研究生和博士后推出計算訓練營

普林斯頓大學于10月29日至11月1日為研究生和博士后舉辦了第一次計算訓練營，為期四天的簡短介紹性講座和實踐練習涉及現(xiàn)代計算研究職業(yè)所需的各種主題、工具和技術(shù)。來自21個系的約80名研究生和博士后報名參加了這次新培訓。

該計劃由普林斯頓計算科學與工程研究所(PICSciE)和OITResearchComputing組織和贊助，由工程與應(yīng)用科學學院、普林斯頓神經(jīng)科學研究所、應(yīng)用與計算數(shù)學項目和統(tǒng)計中心共同贊助和機器學習。

訓練營組織者、HPC軟件工程和性能調(diào)優(yōu)經(jīng)理IanCosden說：但是學生們最終還是會在他們的知識上出現(xiàn)嚴重的漏洞，因為人們并不總是知道他們不知道什么。在我們制作這個范圍廣泛的概覽課程時，我們征求了整個校園的十幾位教職員工的意見。他們的貢獻非常有幫助，他們的反應(yīng)非常積極。那是我知道我們正在做某事的時候。”

兩個人互相說話

訓練營參與者BeatrizGonzalezdelRio(左)是院長EmilyCarter小組的博士后研究員，在招待會上與可視化科學家兼訓練營講師EliotFeibush交談。

訓練營參與者BeatrizGonzalezdelRio是院長EmilyCarter小組的機械和航空航天工程博士后研究員，正在研究液態(tài)金屬合金的不同特性，以發(fā)現(xiàn)能夠承受聚變反應(yīng)堆內(nèi)部熱量的合適材料。

“我所有的研究都基于高性能計算模擬，”GonzalezdelRio說。“有些是使用商業(yè)軟件進行的，有些是使用我的研究小組開發(fā)的軟件進行的。為了取得成功，我需要了解如何應(yīng)用各種計算技術(shù)來為我的研究定制代碼并使其盡可能高效。”

在設(shè)計訓練營課程時，Cosden說他和他的同事希望解決研究生在每周一次的幫助會議(由PICSciE、OIT和其他學術(shù)部門舉辦)中提出的一些最常見的問題，例如版本控制、命令行工具等主題以及如何使用HPC集群。

“無論背景或研究領(lǐng)域如何，我們還嘗試盡可能多地觸及教師認為學生需要的主題：可視化技術(shù)、調(diào)試、再現(xiàn)性和基本軟件工程原理，”Cosden補充道。“最后，我們想闡明一些在某些情況下對新研究人員來說完全陌生的主題，例如并行編程、數(shù)據(jù)傳輸和性能調(diào)優(yōu)。

“我們有13位講師主持18場不同的課程，時長從30分鐘到2小時不等，每個課程的目標都是適度的接觸而不是專業(yè)知識。用一個不完美的比喻來說，它就像是豐盛的自助餐中的第一盤，足以讓你嘗一口，然后決定你還想再吃什么。”

三人對話

左起：GabePerez-Giz，普林斯頓“科學計算軟件工程”課程講師;SanataSy-Sahande，政治學研究生;和電氣工程專業(yè)的研究生MingLyu在訓練營的休息時間見面。

拍攝者MelissaMoss，通訊辦公室

這種抽樣方法“一直是訓練營最有價值的方面，”GonzalezdelRio說。“雖然沒有足夠的時間詳細學習所有這些技術(shù)，但現(xiàn)在當我在研究過程中遇到問題時，我會確切地知道我可以尋找什么工具來解決它。”

訓練營參加者PeterWang是一名研究生，從事橋梁和建筑物鋼板梁研究，是土木與環(huán)境工程系MariaGarlock教授的創(chuàng)意和彈性城市工程小組的成員。

“我受到提高細長鋼結(jié)構(gòu)的耐用性和生命周期性能的挑戰(zhàn)的驅(qū)使，”他解釋道。“我報名參加訓練營是因為我需要一些資源和技術(shù)——研究生課程中沒有明確教授的東西——以便運行計算模擬來測試細長金屬梁在應(yīng)力載荷下的行為。我發(fā)現(xiàn)有關(guān)版本控制、數(shù)據(jù)傳輸和科學可視化的會議最有價值。這些將使我節(jié)省大量時間、備份數(shù)據(jù)、可視化集群上的數(shù)據(jù)并創(chuàng)建可重現(xiàn)性更高的結(jié)果。”

ZahraBajalan是IanBourg助理教授界面水小組的一年級土木與環(huán)境工程博士生，她說培訓教會了她“制作經(jīng)過適當記錄、并行、調(diào)試和可視化的軟件的步驟”。

Bajalan正在研究土壤中的污染物向含水層中流動的淡水的遷移。“所有被調(diào)查的身體狀況都需要用編程語言來實現(xiàn)，”她說。計算技術(shù)越好，我們對物理過程的了解就越多。”

普林斯頓對此類培訓的需求甚至比預(yù)期的還要大，伊恩·科斯登(IanCosden)反映了這一點，他是高能物理綜合研究軟件培訓框架(FIRSTHEP)基金的共同負責人，該基金于7月授予美國國家科學基金會2018年：“首次開放注冊時，我們對反響感到不知所措。我們不得不兩次移動房間以容納更多的人。鑒于參與者不得不放棄大部分秋季假期來參加，我們只期待少數(shù)人。但兩次我們都搬到了更大的空間，登記在兩天內(nèi)就滿了。顯然需求是存在的。”

“感謝其背后的團隊，首屆研究計算訓練營取得了巨大成功，”PICSciE主任、布萊爾地質(zhì)學教授、地球科學與應(yīng)用和計算數(shù)學教授JeroenTromp說。“我預(yù)計我們將每年提供一次，而且在未來幾年，我預(yù)計它的范圍和規(guī)模都會擴大。”

在回答明年的訓練營可能會發(fā)生什么變化時，Cosden指出：“社會科學家所需的計算技術(shù)可能不同于自然科學領(lǐng)域的技術(shù)，而自然科學領(lǐng)域的技術(shù)又不同于工程學領(lǐng)域的技術(shù)。我們已經(jīng)在聯(lián)系參與者和教師以征求反饋，這樣我們才能弄清楚如何將最有用和針對特定學科的培訓提供給那些需要的人。”