© михайло дмитрієв / вища школа економіки
Завантаження обчислювального кластера «charisma», його розширення і виконувані на ньому дослідження обговорили учасники зустрічі, що пройшла в змішаному форматі. Крім вчених вишки, що використовують суперкомп’ютер у своїй роботі, на конференцію зібралися колеги з інституту системного програмування ім. В. П. Іваннікова ран, інституту прикладної математики ім. М. В.келдиша ран, південно-уральського державного університету і сколтеха.
Скоро суперкомп’ютерний комплекс нду вше відзначить три роки з моменту запуску. Високопродуктивний обчислювальний кластер “charisma” (computer of hse for artificial intelligence and supercomputer modelling) з’явився у вишці на початку 2019 року. За цей час його модернізували двічі: у грудні 2020-го та у вересні 2021 року. Нинішньої осені додали шість обчислювальних вузлів, в кожному з яких встановлено вісім найпотужніших графічних прискорювачів. Зараз пікова продуктивність “charisma” досягає 2 петафлопс: суперкомп’ютер вишки може за секунду виконувати 2 квадрильйони операцій з плаваючою комою, причому над числами подвійної точності (з 20 знаками).
«сьогодні ми підводимо підсумки трирічної роботи з розвитку апаратної та програмної частини суперкомп’ютерного комплексу нду вше», — зазначив один з організаторів конференції, керівник семінару з високопродуктивних обчислень та голова науково-технічної ради суперкомп’ютерного комплексу професор міем лев щур.
Віце-президент нду вше ігор агамірзян звернув увагу присутніх, що в топ-50 найпотужніших суперкомп’ютерів снд «charisma» вдалося зберегти шосту позицію рейтингу. Рішення про запуск високопродуктивного кластера кілька років тому було правильним для розвитку дослідницької діяльності університету, сказав він.
ігор агамірзян, віце-президент нду вше
© михайло дмитрієв / вища школа економіки
Коли кілька років тому ми провели опитування всіх підрозділів вше про те, яке їм потрібне наукове обладнання, абсолютна більшість опитаних відповіли, що в університеті існує велика потреба в обчислювальних ресурсах і що ми не зможемо розвиватися далі, якщо у нас не буде доступу до такого обладнання. Минуло чотири роки, і прийняте тоді рішення, як мені здається, продемонструвало себе як абсолютно правильне. Завдяки роботам [зробленим за допомогою суперкомп’ютера] ми потрапляємо в престижні рейтинги, маємо публікації в журналах q1 і підтверджуємо, що вше — один з лідерів не тільки в економічній і соціальній освіті, але і в науково-технічному, інженерному і комп’ютерному. І я вважаю, що завдяки наявності в нду вше суперкомп’ютера, орієнтованого на вирішення завдань машинного навчання, і завдяки заявці, підготовленій фкн спільно з іншими підрозділами університету, ми виграли грант на створення центру штучного інтелекту (вишка і ще шість дослідницьких організацій виграли конкурс на отримання грантів до 1 млрд рублів в рамках федерального проекту «штучний інтелект». – ред.).
В цілому вибір цифрової платформи як перспективної міждисциплінарної платформи розвитку зроблений вищою школою економіки давно, близько 20 років тому, розповів ігор агамірзян. “тоді керівництво університету побачило в цьому перспективу: хто виявиться лідером в цьому напрямку — зможе стати лідером наступного покоління, — підкреслив віце-президент вишки. – на початку 2000-х років вше не мала жодної технічної спеціальності, але минуло 20 років, і за ці роки університет перетворився на дуже широкопрофільний вуз з комп’ютерними, інженерними та природничими науками. При цьому весь науково-технічний блок університету сконцентрований навколо цифри і застосування цифрових технологій. Це було дуже правильне стратегічне рішення, прийняте тоді, на рубежі століть”.
Крім вишкінців, на зустрічі були присутні запрошені експерти: директор інституту системного програмування ім. В. П. Іванникова ран академік арутюн аветисян; проректор з інформатизації південно-уральського державного університету професор леонід соколинський; заступник директора центру з наукових та інженерних обчислювальних технологій для задач з великими масивами даних сколтеха phd сергій рикованов; науковий керівник іпм ім. М. В. Келдиша ран академік борис четверушкін; заступник директора з наукової роботи іпм ім. М. В.келдиша ран член-кореспондент ран михайло якобовський.
Начальник відділу суперкомп’ютерного моделювання нду вше павло костенецький розповів про головні характеристики “charisma”, його обчислювальні кластери та користувачів. Всього, за словами павла костенецького, суперкомп’ютерним комплексом користуються 684 користувача з 48 підрозділів університету. На даний момент “charisma” використовують для проведення 75 наукових проектів. При цьому основними користувачами є два підрозділи університету: міем і фкн. Вони створюють 70% завантаження обчислювального кластера.
«наш суперкомп’ютер відрізняється від багатьох суперкомп’ютерів тим, що у нас на одному обчислювальному вузлі може запускатися до 48 завдань різних користувачів, — зазначив спікер. – на багатьох суперкомп’ютерах роблять один вузол-одне завдання, а всі інші ресурси простоюють. Наш підхід більш ефективний і дозволяє сильно економити бюджет на розширення. Тобто “charisma” працює більше ніж на 100% зараз”.
При цьому відділ суперкомп’ютерного регулювання постійно працює над поліпшенням обслуговування комплексу. “перше, що ми розробили, — власна система моніторингу суперкомп’ютера. Вона дозволяє на одному екрані, за допомогою власне розробленої кругової діаграми, побачити все, що зараз відбувається з суперкомп’ютером. Друга розробка-система аварійного відключення, яка є не у кожного суперкомп’ютерного комплексу — – перерахував павло костенецький. – на порталі вишки працює єдиний особистий кабінет для викладачів, студентів і співробітників університету. Ми вбудували в нього модуль для реєстрації. Тепер, коли новий співробітник хоче створити проект на суперкомп’ютері, він просто заповнює форму в елк: ніяких паперових службових записок і електронних листів”.
Доповідач також розповів про інші розробки відділу і зазначив, що в підрозділі працюють всього три штатних співробітника. Однак до роботи залучаються і студенти: три цифрових асистента допомагають в розробці підсистеми безпеки суперкомп’ютера, розвитку системи для пошуку неефективних і некоректно запущених користувачами обчислювальних завдань, а також спрощують і перекладають на англійську мову інструкції для користувачів суперкомп’ютера і розробляють адаптивну верстку сайту системи моніторингу.
лев щур, завідувач базової кафедри “прикладні інформаційно-комунікаційні засоби та системи” вц ран, голова науково-технічної ради скк нду вше, професор міем
© михайло дмитрієв / вища школа економіки
Ми знаходимося на початковому етапі формування нової парадигми проведення наукових досліджень-це витяг нового знання з даних великого обсягу. Нова парадигма доповнює експеримент, теорію та моделювання. Вишка за останнє десятиліття вийшла на лідируючі позиції в росії за всіма цими напрямками. На сьогодні вше займає третє місце за потужністю суперкомп’ютера серед науково-освітніх установ, що дозволяє проводити наукові дослідження за трьома традиційними парадигмами на світовому конкурентному рівні. У той же час вишка займає абсолютне третє місце в росії по можливості проведення досліджень в області штучного інтелекту, як іноді трактується четверта парадигма в практичному сенсі. Тому закономірно, що вишка виграла грант у цій галузі: є і науковий доробок, і апаратна платформа для виконання нових досліджень. Зауважу, що наукові співробітники вишки мають суттєві успіхи в розробці нових алгоритмів і реалізації відкритого програмного забезпечення для проведення досліджень в різних областях природничих наук — це розробка нових матеріалів, дослідження квантових обчислень, воднева енергетика, фізика високих енергій, геномні дослідження, мікрофлюїдика і багато іншого. Висока конкуренція в цій галузі вимагає постійного нарощування комп’ютерних потужностей-це сьогодні основний інструмент проведення наукових досліджень.
