丘成桐中學生科學獎2021年計算機金獎作品分析

時間來到八月底，今年的丘獎已經進入論文提交階段，最早截止提交的是亞(ya) 洲賽區，last day在8月31日，剩餘(yu) 時間不足半月！

作為(wei) 由數學大師丘成桐先生親(qin) 自發起設立的中學生科學創新類獎項，丘獎從(cong) 十四年前單一的數學獎，發展到今天的數學獎、物理獎、化學獎、生物獎、計算機獎和經濟金融建模獎，其國際影響力正在不斷提升，參賽人數也年年創下新高。

參賽項目越來越多，丘獎賽道不斷“內(nei) 卷”，什麽(me) 樣的作品才能從(cong) 中脫穎而出，拿下丘獎的最高榮譽——科學金獎？下麵為(wei) 大家帶來拿下?2021科學金獎的計算機作品解析！

2021丘獎計算機金獎暨科學金獎

Efficient Algorithm for Parallel Bi-core Decomposition

並行雙核分解的高效算法

項目概況

本項目研究了雙核分解的各種並行算法，還開發了一種具有強跨度邊界的共享內(nei) 存工作效率高的並行雙核分解算法。

本項目的研究主要從(cong) 三個(ge) 方向展開：

1. 介紹了第一個理論上高效的共享內存並行雙核分解算法；
2. 引入了優化，並提供了一個並行雙核分解算法的實現；
3. 對並行雙核分解算法進行了廣泛的經驗評估。

整體(ti) 研究涉及較為(wei) 深入的數學和計算機知識，細讀後可以發現，作者的研究非常有深度，分別針對連續雙核分解問題和並行雙核分解問題，給出了相應的算法，並巧妙地設計了數值實驗，證明了算法的高效性和優(you) 越性。

研究亮點

1. 選題回歸圖論和算法本身

2. 研究的邏輯嚴(yan) 謹，考慮周密

選題方麵，作者沒有選擇最近幾年非常火熱的深度學習(xi) 或者人工智能等方向，而是選擇了一個(ge) 圖論裏存在的一個(ge) 問題——雙核分解的並行計算。

隨著計算機技術的發展，毫無疑問現代計算機的處理速度和計算能力也越來越強。從(cong) 2005年起，單核的CPU性能就沒有顯著的提升。究其原因，是人們(men) 發現單純的提高單核CPU性能無論從(cong) 潛力上還是功耗上都是不合算的。

處理器的更新換代，計算機徹底進入了多核時代，多年以前要用許多台電腦才能並行處理的“大數據”問題，現在大多都可以用一台多核電腦解決(jue) 了。

通過閱讀論文，我發現兩(liang) 位作者的思路是非常清晰的。他們(men) 首先分析了現有雙核分解算法存在的不足，然後提出了一種共享內(nei) 存並行雙核分解算法。作者主要針對連續雙核分解和並行雙核分解，驗證了算法的可靠性，並通過相關(guan) 數值實驗，證明了算法的可靠性和高效性。

本課題從(cong) 多個(ge) 角度，針對雙核分解算法開展了探索，算法的性能得到了明顯的提高，具有高效性和可拓展性。文章非常好的體(ti) 現出了學生的探索性，也看到了他們(men) 在科學研究上的相對嚴(yan) 謹性。

丘成桐中學科學獎的數學方向鼓勵學生勇於(yu) 攻克數學難題。現有的並行雙核分解算法不能擴展到具有數億(yi) 條邊的大規模二部圖，作者針對現在算法的局限性，對算法進行了相應的優(you) 化，提供了該算法的偽(wei) 代碼，並推導了其複雜度邊界，並在各種二部網絡上的實驗證明了剝離算法的改進性能提高，表明它對更大的圖具有性能和可擴展性。

細節分析

1.深度剖析數學問題

2.經過了大量的文獻閱讀

3.通過實驗沿著跟算法的可靠性

作者能夠深入理解較為(wei) 深奧的圖論相關(guan) 問題，對於(yu) 高中生來說，實屬不易。

不僅(jin) 如此，他們(men) 還閱讀了大量相關(guan) 文獻，總結並分析雙核分解的各種並行算法中的優(you) 越性和存在的不足。

作者能夠自行設計實驗，驗證算法的可靠性和高效性，足以見得作者的計算機算法功底之深厚。

以上就是對於(yu) 去年丘獎科學金獎作品的解讀~科研賽事是一個(ge) 周期性項目，學生需要每周持續投入，才能獲得比較滿意的產(chan) 出。高中生學業(ye) 繁忙，如果預留的準備時間不足，可能導致二者失去平衡！

對於(yu) 今年的參賽者來說，大家即將進入論文寫(xie) 作的衝(chong) 刺時間了！對於(yu) 明年的參賽者而言，若能從(cong) 現在開始準備項目，方能留出充足的時間打磨論文、準備答辯，大幅提升獲獎概率！