他致力于将实验室的性能分析技术转化为超算中心的实际应用;他精于课堂的理论传授,亦善于赛场的能力锤炼;他因在提升超级计算机应用的性能和可扩展性方面所做出的突出贡献获2025年“CCF青年科技奖”,全国仅有6位青年科学家获此殊荣。他就是北航计算机学院教授杨海龙。

“CCF青年科技奖”是由中国计算机学会(CCF)与IEEE计算机学会(CS)共同设立并颁发的学术奖项,旨在表彰在计算机科学研究领域取得突出成就、年龄不超过40岁的青年学者。该奖项自设立以来已评选多届,截至2025年累计有67位学者获此殊荣。

面向算力前沿 扎根高性能计算“主战场”
科研上,杨海龙长期深耕高性能计算性能工程研究,始终把“让国产超算更好用、更易用”作为目标,聚焦解决应用难迁移、算力难吃满等关键问题,他先后主持国家自然科学基金青B项目和国家重点研发计划项目,在服务国家重大算力基础设施方面持续发力。
随着计算机模拟和人工智能大模型成为推动现代科学发展的重要手段,高性能计算通过整合海量计算、存储和网络资源,为前沿研究提供持续算力支撑。近年来,“天河”、“神威·太湖之光”等国产超级计算机相继问世,标志着我国在超级计算机研发能力上已跻身世界前列。

然而,硬件的峰值运算能力并不等同于应用的有效算力,超级计算机由于其异构众核的处理器设计、复杂的内存层次以及独特的网络互连,使得应用的计算性能优化极具挑战性。如何适配程序计算特性和超级计算机系统结构以实现应用的高性能和高可扩展,仍然是高性能计算领域亟需解决的科学问题。
针对上述问题,在学科带头人钱德沛院士的指导下,杨海龙以高性能数值算法设计与应用程序性能优化为着力点,系统探索实现应用高性能与高可扩展性的整体优化路径:在基于二进制分析和性能采样的程序访存与计算行为检测技术方面,突破传统仅依赖源码分析的局限,为识别性能瓶颈提供了“精准放大镜”;在分层多粒度的数据存储与计算协同方法方面,有效衔接多级存储体系,让数据布局更加贴合计算模式;在应用执行与资源分配解耦的运行时管控机制方面,构建起灵活可调度的运行时环境,使不同规模、不同特征的应用都能获得更优资源配置。
围绕这些关键技术,杨海龙取得了一系列创新性成果,形成了一套面向高性能计算的系统性优化方法,显著提升了应用的计算性能和可扩展性。基于上述研究,他已发表高水平学术论文50余篇,其成果曾获权威期刊IEEE Transactions on Computers亮点论文奖。这些工作获得了国内外同行的广泛关注与跟进,特别是受到了多位ACM/IEEE Fellow及国际期刊主编的引用与高度评价,产生了积极的学术影响。


杨海龙教授的研究成果引起国内外同行的广泛关注与认可
因在可扩展高性能计算方面的贡献,杨海龙获2024年CCF高性能计算青年科技人才奖。基于上述研究形成的软件成果在国家超级计算基础设施CNGrid、国家超级计算无锡中心、国家超级计算中科院网络中心等单位得到了推广和部署。

深耕学术共同体 搭建高性能计算交流高地
科研之外,杨海龙教授积极投身学术共同体建设,担任 CCF 杰出会员、体系结构专委委员、高性能计算专委委员以及“博士学位论文激励计划”遴选委员会委员等职务。
他牵头在多个CCF平台上组织和主持高性能计算专题论坛,广邀海内外学者,促进了前沿知识的碰撞与传播。同时,他多次受邀在国内外学术会议以及“CCF走进高校”活动中作学术报告,系统介绍课题组在高性能计算领域的最新研究进展。

杨海龙教授在CCF高性能计算学术年会上开展学术报告

杨海龙教授在CCF分布式计算学术年会上开展学术报告
他不仅分享知识,更致力于点燃理想。他引导青年学子将目光投向国家最需要的地方,把个人成长与国家算力基础建设的蓝图紧密相连,鼓励他们在更广阔的世界舞台上,发出中国青年学者的强音。

杨海龙教授在集群计算国际会议(CLUSTER)上开展学术成果推广
“教—赛—研”一体 培养敢打硬仗的超算青年
深耕教学一线,杨海龙教授将“教-赛-研”融为一体的理念贯彻始终。他主讲“计算机科学方法论”“并行程序设计”等核心课程及大学生超算竞赛科研课堂,并将微课题实践融入教学,有效夯实了学生的理论与工程能力。其参与编著的教材荣获北航校级优秀教材二等奖。

在竞赛与科研训练方面,杨海龙将国际顶级超算竞赛视为“第二课堂”,引导学生将课堂理论知识转化为解决复杂工程问题的能力。他指导的本科生超算队连续九届荣获世界大学生超级计算机竞赛总决赛一等奖。他指导本科生发表国际论文10余篇,并斩获最佳论文奖,硕果累累。
在他的培养下,大量本科生超算人才走向更高的平台,在知名高校继续深造,在高性能计算及相关领域接力前行。

在研究生培养方面,他指导的博士生屡获殊荣:其学生2人次入选CCF体系结构优秀博士论文激励计划,1人次入选CCF高性能计算优秀博士论文激励计划,3人次荣膺ACM SIGHPC优秀博士论文奖,以及1人次获北航校级优秀博士论文奖。这些杰出人才正成长为我国高性能计算领域的新锐骨干。


杨海龙教授指导的博士生获奖
放眼全球视野 拓展高性能计算国际影响力
立足国内,放眼全球,杨海龙积极构建国际合作桥梁,践行“走出去、请进来”的理念。他邀请外籍知名专家、院士等顶尖学者为本科生开设多门暑期课程,并组织学生参加国际暑期学校,帮助同学们在真实跨文化环境中提升学术视野与全球胜任力。

邀请外国专家开设国际化课程
同时,他还邀请西班牙瓦伦西亚理工大学、西班牙巴塞罗那超算中心、新加坡国立大学等知名高校和研究机构的专家学者来访,开展学术报告与交流访问,持续提升学校在高性能计算方向的国际知名度和影响力。

从实验室里的性能分析工具,到超算中心的真实业务场景;从课堂上的理论讲解,到世界大学生超算竞赛的赛场拼搏;从国内算力基础设施建设,到国际高性能计算交流合作,杨海龙用一行行代码、一次次优化、一届届学生,诠释着北航人面向国家需求,服务算力强国的责任与担当,在算力重塑世界的新时代,为建设科技强国、算力强国,贡献青春力量!
(素材来源:计算机学院)
(审核:李建伟)
编辑:贾爱平