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程强

发布时间:2016-04-27 来源:本站原创 作者:本站编辑   浏览次数:



姓名:程强性别:
学历:博士 职称:副教授
部门:软件工程系电话:023-68367747
邮件地址:walls@swu.edu.cn

研究方向:自动微分/并行计算; DFT/ADG软件下载computer.swu.edu.cn/autodiff





个人简介
1995年6月,在长春地质学院地质仪器系获得工学学士学位,2001年7月,在中科院大气物理所获得理学博士学位。2001-2003,在中科院数学与系统科学学院计算数学所做博士后。2003-2009,在中科院计算机网络信息中心超级计算中心工作,副研究员。2009-2010,在美国大气科学研究中心做访问科学家。2011年,在西南大学计算机与信息科学学院工作,特聘教授。
教学情况
自动微分(Automatic Differentiation):基于链式求导法则在机器精度意义上计算函数的导数。比起传统的有限差分方法来,自动微分方法具有极小的计算代价和计算精度高的优点。比起符号微分方法来,自动微分方法可以应用于任意复杂的科学与工程计算问题。切线性模式和伴随模式是两种典型的微分模式。直观地,前者沿着程序运行的自然顺序计算导数,可以直接用来计算雅可比矩阵-向量乘积;后者则沿着与程序运行相反的顺序计算导数,可以直接用来计算函数的梯度,其计算代价与独立变元的数目无关,仅是计算函数本身的数倍而已。

自动微分转换系统(DFT, 1998-2015):自动生成切线性模式及相关测试程序;支持Fortran 77/90/95;在语句级层次上使用二元归约优化方法实现;全局数据相关分析。

伴随模式生成器(ADG, 1999-2015):基于最小程序行为分解的模式伴随化方法实现,自动生成伴随模式及相关测试程序;支持Fortran 77/90/95;在语句级层次上使用二元归约优化方法实现;全局数据相关分析。

数值线性代数: 线性代数60%+C/FORTRAN语言10%+数值方法20%+高性能计算10%
科研情况
系统提出基于最小程序行为分解的模式伴随化方法,独立开发了自动微分转换系统(DFT)和伴随模式生成器(ADG),完成数个大型应用的微分模式开发与优化。

掌握了先进的伴随计算代价与程序结构深度无关、额外内存开销与计算量无关的伴随优化技术,并在实践上首次将RAYSHOOTING气象模式的伴随模式的计算代价控制在原模式的两倍以下。这一结果意味着人们可以用不超过一个任意复杂函数两倍以下的计算代价获得其整个梯度,以及使用不超过四倍的计算代价获得其海森矩阵向量乘积,最终使得广泛使用牛顿方法求解大规模非线性优化问题成为可能。

承担项目4项,发表相关学术论文25篇,其中SCI论文6篇。

2003-2005,中科院十五信息化建设专项之子项目“基础并行软件平台建设与应用”
2006-2008,国家自然科学基金(青年基金)“自动微分算法研究及其实现”
2011-2012,重庆市自然科学基金(直通车)“伴随模式优化方法研究与实现”
2011-2013,西南大学博士基金(引进人才)“GRAPES专用微分软件的开发和应用”

代表性文献(Availabe via Emails)

程强,自动微分算法及其实现,博士学位论文,中科院大气物理所,2001
程强,王斌,基于最小程序行为分解的模式伴随化,自然科学进展,2002
程强,基础并行软件平台综述,2005年高性能计算应用大会论文集,上海,2005
程强,PETSc用户测试报告,技术报告,中科院超级计算中心,2005
程强,王彦棡,PETSc并行求解二维正压大气浅水波方程,计算机研究与发展,2008
程强,张海斌,王斌,自动微分的原理和方法,计算数学,第31卷第1期,15-36,2009

Cheng Qiang, Zhang Linbo, Wang Bin, Model Adjointisation and Its Cost, Science in China (F), 2004
Cheng Qiang, Wang Bin, Differentiation Transforming System,Natural Science Progress, Vol. 19(3): 397-406, 2009
Cheng Qiang, Wang Bin, Adjoint Code Generator, Science in China, Series F, Vol. 52(6): 926-941, 2009
Cheng Qiang, Wang Bin, DFT 0.3 Users Guide, beta version, 2014
Cheng Qiang, Wang Bin, ADG 0.3 Users Guide, beta version, 2014
获奖情况
2002年度获得“学笃风正”优秀博士论文奖
备注