Научно-образовательный центр суперкомпьютерных

технологий в Дальневосточном

федеральном округе

Цель проекта

создание научно-образовательного центра суперкомпьютерных технологий в Дальневосточном федеральном округе для внедрения образовательных программ и реализации мероприятий по популяризации достижений и перспектив использования суперкомпьютерных технологий в Дальневосточном федеральном округе.

Текущее состояние дел по созданию НОЦ СКТ-ДВ

• Проводились совещания в июне и еженедельные совещания в течение сентября-ноября, на которых обсуждались все задачи, которые необходимо выполнить в рамках проекта по созданию центра в ДВФУ

Участники совещания – руководители образовательных программ в области информационных технологий, заведующие кафедрами, специалисты, имеющие опыт использования СКТ при решении задач, преподаватели, читающие соответствующие курсы лекций

Задача 2.1.1. Создание условий для внедрения

образовательных программ в области суперкомпьютерных технологий в научно-образовательных центрах суперкомпьютерных технологий в

Южном и Дальневосточном федеральных округах Российской

Федерации, в научно-образовательном центре суперкомпьютерных технологий,

дополняющем систему центров.

Структура НОЦ "СКТ-Дальний Восток"

- Совет НОЦ «СКТ-Дальний Восток»,- Наблюдательный совет НОЦ СКТ-Дальний Восток,- Исполнительную дирекцию НОЦ «СКТ-Дальний Восток»,- Отделения НОЦ "СКТ-Дальний Восток" в университетах

Дальневосточного Федерального округа

Партнерами НОЦ "СКТ-Дальний Восток" должны быть институты Дальневосточного отделения Российской академии наук, промышленные организации, предприятия бизнеса, заинтересованные в развитии суперкомпьютерного образования в Дальневосточном федеральном округе Российской Федерации.

Университеты Дальневосточного федерального округа – участники

НОЦ СКТ ДВ• - Северо-Восточный федеральный

университет (г.Якутск);• - Комсомольский-на-Амуре государственный

технический университет (г. Комсомольск-на-Амуре);

• - Тихоокеанский государственный университет (г. Хабаровск);

• - Дальневосточный государственный университет путей сообщения (г. Хабаровск).

Партнеры НОЦ СКТ ДВ

• Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН,

• Институт прикладной математики ДВО РАН,• Институт химии ДВО РАН,• Тихоокеанский океанологический институт

ДВО РАН,• Тихоокеанский институт биоорганической

химии • ООО «Ронда Лимитед»,• Дальневосточный филиал ООО «Мегафон»,• Дальневосточный гидрометеоцентр

Совет НОЦ "СКТ-Дальний Восток« (из Положения о НОЦ СКТ ДВ)

Осуществляет общее руководство деятельностью НОЦ «СКТ-Дальний Восток», принятие стратегических решений в области научных исследований, образования и инновационной деятельности

Функции Совета НОЦ «СКТ-Дальний Восток»:• Рассмотрение и утверждение координационных планов и отчетов НОЦ

«СКТ-Дальний Восток» • Рассмотрение и утверждение стратегических планов и

организационных вопросов • Рассмотрение и утверждение новых учебных программ, методического

и информационного обеспечения учебного процесса • Содействие интеграции НОЦ «СКТ-Дальний Восток» с

образовательными, научными организациями РАН, Министерства образования и науки РФ, научно-исследовательскими центрами

• Контроль выполнения планов работ НОЦ «СКТ-Дальний Восток»

Наблюдательный совет НОЦ "СКТ-Дальний Восток« (из Положения о

НОЦ СКТ ДВ)

Наблюдательный совет НОЦ «СКТ-Дальний Восток» формируется по представлению Совета НОЦ «СКТ-Дальний Восток» и включает представителей промышленных организаций, бизнес-структур, научных и научно-образовательных организаций, органов власти и управления, заинтересованных в развитии суперкомпьютерного образования в Дальневосточном федеральном округе Российской Федерации.

 Наблюдательный совет НОЦ «СКТ-Дальний Восток»:• заслушивает ежегодный отчет о деятельности НОЦ «СКТ-Дальний

Восток»; • рассматривает и согласует ежегодные планы и программы НОЦ «СКТ-

Дальний Восток»; • оценивает степень достижения запланированных результатов

деятельности НОЦ «СКТ-Дальний Восток»; • дает рекомендации по улучшению деятельности НОЦ «СКТ-Дальний

Восток» и распространению полученных результатов

Функции исполнительной дирекции НОЦ «СКТ-Дальний

Восток»

• Выполнение решений Совета НОЦ «СКТ-Дальний Восток». • Организация работы Участников НОЦ «СКТ-Дальний Восток» и подготовка отчетов по

деятельности НОЦ «СКТ-Дальний Восток» в целом, формирование координационных планов.

• Координация и управление совместными научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами и инновационными проектами НОЦ «СКТ-Дальний Восток»

• Ведение централизованного учета заказов и услуг НОЦ «СКТ-Дальний Восток», ведение архива результатов научной, образовательной и инновационной деятельности НОЦ «СКТ-Дальний Восток»

• Подготовка предложений по развитию материально технической базы образовательного процесса и научных исследований на основе заявок участников НОЦ «СКТ-Дальний Восток».

• Выработка/поддержка маркетинговых и PR-мероприятий, направленных на повышение престижа НОЦ «СКТ-Дальний Восток».

• Привлечение ведущих специалистов суперкомпьютерной отрасли к совместной с НОЦ «СКТ-Дальний Восток» образовательной, научно-исследовательской и инновационной деятельности.

• Подготовка рекомендаций по формам и условиям предоставления государственной поддержки НОЦ «СКТ-Дальний Восток».

Функции исполнительного директора НОЦ «СКТ-Дальний Восток»:

• обеспечивает выполнение решений Совета НОЦ «СКТ-Дальний Восток»; • организует разработку, выполнение и совершенствование учебных,

методических и исследовательских программ, реализуемых НОЦ «СКТ-Дальний Восток»;

• разрабатывает и представляет на согласование и утверждение Совету НОЦ «СКТ-Дальний Восток» и руководству Университета состав сотрудников (штатное расписание) НОЦ «СКТ-Дальний Восток»;

• подготавливает проекты договоров с привлекаемыми для осуществления учебного процесса и научных исследований, проводимых в НОЦ «СКТ-Дальний Восток» совместителями, как из числа штатных сотрудников, так и иных организаций и учреждений;

• распределяет обязанности и контролирует деятельность сотрудников НОЦ «СКТ-Дальний Восток»;

• организует проведение маркетинговых исследований, рекламных акций и PR мероприятий в интересах Участников НОЦ «СКТ-Дальний Восток»;

• организует ведение мониторинга инновационных и кадровых потребностей предприятий и организаций, а также мониторинг научных разработок и образовательных программ в сфере компетенции НОЦ «СКТ-Дальний Восток»;

• организует деятельность отделов дирекции НОЦ; • представляет НОЦ «СКТ-Дальний Восток» в российских и зарубежных

организациях.

Состав исполнительной дирекции

• Ответственные за выполнение задач проекта

• Руководители отделений НОЦ «СКТ-Дальний Восток» в университетах Дальневосточного Федерального округа

Создание НОЦ СКТ-ДВ

• Положение о НОЦ СКТ ДВ• Проект структуры НОЦ• Состав Совета и Наблюдательного Совета,

Исполнительной дирекции• Проект приказа • Проекты соглашений с университетами• Проекты соглашений с институтами академии

наук• Проекты соглашений с организациями

Зарубежные научно-образовательные организации - DigiPen Institute of Technology

Singapore, USA;

- Department of Game and Mobile Contents, Keimyung University, Daegu, South Korea;

- Technische Universitat Munchen, Germany;

- Oracle Corporation, USA.

Задача 2.1.2

Реализация программ подготовки специалистов начального уровня по суперкомпьютерным технологиям,

развитие интеграции системы научно-образовательных центров

суперкомпьютерных технологий и расширение образовательной

деятельности.

Разработаны две программы обучения студентов

естественнонаучных направлений

1) Основы параллельного программирования (СВФУ);

2) Архитектуры высокопроизводительных систем и технологии создания программных сред для них (ДВФУ).

Основы параллельного программирования (СВФУ)

• Архитектуры высокопроизводительных вычислительных систем

• Программирование в рамках стандарта MPI• Практика программирования в рамках

стандарта MPI • Технология программирования OpenMP • Программирование для графических

ускорителей GP GPU на основе технологий CUDA.

• OpenMP: Общие понятия

Архитектуры высокопроизводительных систем итехнологии создания программных

сред для них (ДВФУ)

• Введение в проектирование распределенных вычислительных систем

• Архитектуры высокопроизводительных систем.• Введение в параллельный искусственный интеллект • Моделирование физических процессов и визуализация

результатов на графических процессорах.• Графические процессоры в высокопроизводительных

вычислениях на примере задач электронной томографии.• Практика программирования в OpenMP.

Задача 2.1.3.

Организация и проведение научно-методических конференций, семинаров,

конкурсов и школ в области суперкомпьютерных технологий в 2011 г.

Научно-методический семинар

«Суперкомпьютерные технологии, теоретические и прикладные проблемы информатики»

Руководители семинара• чл.-корр. РАН, д.ф.-м.н. М.А.Гузев• д.т.н. И.Л.Артемьева

Секретарь семинара

К.т.н. С.Н. Остроухова

Тематика семинара

• суперкомпьютерные технологии

• компьютерное моделирование

• инструментальные средства создания программных систем и методы их разработки

• современные технологии создания программных систем

• прикладные программные системы

Потенциальные участники семинара – сотрудники и аспиранты кафедр

Школы естественных наук ДВФУ, участвующих в подготовке специалистов в области информационных технологий:

• Компьютерных систем• Математических методов в экономике,• Прикладной математики, механики, управления и

программного обеспечения• Информационной безопасности• Информационных  систем  управления• Информатики, математического и компьютерного

моделирования

Темы следующих семинаров

16.11.11 Разработка программ ЭВМ на основе алгоритмов параллельного программирования и оптимизация высокопроизводительной распределенной вычислительной среды для решения естественнонаучных задач

7.12.11 Моделирование физических процессов формирования изображений в электронном микроскопе в реальном режиме времени с использованием графических процессоров

14.12.11 Методы высокопроизводительных и параллельных вычислений в компьютерной томографии

Объявления о семинаре на сайте НОЦ http://hpc.dvfu.ru/

Задача 2.1.4.

Реализация программ переподготовки и повышения квалификации

профессорско-преподавательского состава для реализации

образовательных программ.

Параллельные вычислительные системы и технологии, используемые при разработке программных систем

для них • Параллельные алгоритмы.• Распределенные системы, облачные

вычисления, GRID-технологии.• Архитектура параллельных вычислительных

систем.• Основы высокопроизводительных

вычислений на графических процессорах в научных исследованиях.

• Параллельный искусственный интеллект

Задача 2.1.5.

Целевая интенсивная подготовка в области суперкомпьютерных

технологий в рамках специальных групп

Разработанные программы:

1) Решение прикладных задач механики деформируемого твердого тела в высокопроизводительных системах (КнАГТУ);

2) Виртуализация и построение виртуальных кластеров на базе Microsoft HyperV и VMWare ESXI, разработка многопоточных приложений для виртуальных кластеров (КнАГТУ).

3) Суперкомпьютерные технологии и их использование в прикладных задачах (ДВФУ);

4) Технологии, используемые при организации высокопроизводительных вычислений (ДВФУ).

Три группы обучаемых

• 2 группы в КгАГТУ (27 человек)

• 1 группа в ДВФУ (27 человек)

Задача 2.1.6.

Разработка и реализация системы мероприятий по популяризации

достижений и перспектив использования суперкомпьютерных технологий с привлечением средств массовой информации в 2011 году.

• Подготовлена одна публикация в газете «Дальневосточный ученый» № 21 от 16 ноября 2011 году

• Подготовлены материалы для 4 интернет публикаций: • 14 ноября 2011 Секреты суперкомпьютеров раскрывают на

курсах ДВФУ• http://dvfu.ru/publications/news/2011-11-14-sekrety-

superkompyuterov.htm • 10 ноября 2011 г.: Суперкомпьютерные технологии - Дальнему

Востоку• http://ankulikova.blogspot.com/2011/11/blog-post.html • 1 ноября 2011 г.: Наша победа в конкурсе!• http://nauka.dvfu.ru/o_strukture/news/e662/• 10 октября 2011 г.: В ДВФУ реализуется Всероссийский проект

"Суперкомпьютерное образование"• http://dvfu.ru/publications/news/2011-10-10-superkompyuternoe.htm

Сайт НОЦ СКТ-ДВ

• Создана административная система сайта. Требования к содержимому сайта дано МГУ

• Сформировано начальное состояние сайта

• Структуру и содержимое легко можно будет модифицировать

http://hpc.dvfu.ru/

Разработка и модификация учебно-методических комплексов

• Новые курсы:• 1. Нефедев К.В. (к.ф.-м.н., доцент) Основы высокопроизводительных

вычислений, направление подготовки 090102.65 «Компьютерная безопасность», 3 курс

• 2. Фролов А.М. Основы параллельной безопасности, направление подготовки 010400.62, 0010500.65 Прикладная математика и информатика, 3 курс

• 3. Ковтанюк А.Е. (к.ф.-м.н., доцент), Прохоров И.В. (д.ф.-м.н., с.н.с.) Высокопроизводительные вычисления в решении избранных задач математической физики, направление подготовки 010400.68 Прикладная математика и информатика, профиль Математическое моделирование, 1 курс

• 4. Пустовалов Е.В. (к.ф.-м.н., доцент) Параллельные вычисления в томографии, направления подготовки 230100.68 «Информатика и вычислительная техника» и 230400.68 «Информационные системы и технологии», 1 курс

• 5. Грудин Б.Н. (д.т.н., профессор), Пустовалов Е.В. (к.ф.-м.н., доцент) Высокопроизводительные вычисления в научных исследованиях, направления подготовки 230100.68 «Информатика и вычислительная техника» и 230400.68 «Информационные системы и технологии», 1 курс

Разработка и модификация учебно-методических комплексов

• Модифицированные курсы:• 1. Добржинский Ю.В. (к.т.н., доцент)

Высокопроизводительные сети, направления подготовки 230100.68 «Информатика и вычислительная техника» и 230400.68 «Информационные системы и технологии», 1 курс

• 2. Елсукова Е.А. Системы реального времени, 230100.62 «Информатика и вычислительная техника», 4 курс

• 3. Шепелов М.А. (ст. преподаватель) Параллельное программирование, направление подготовки 010400.62 Прикладная математика и информатика, 3 курс

Подготовка учебника по СКТ

• Параллельное программирование на основе библиотек: учебное пособие / Васильева М.В., Захаров П.Е., Афанасьева Н.М., Сирдитов И.К., Якутск, 2011.

Показатели и числовые параметры

• Число преподавателей, привлеченных к работе в НОЦ «СКТ – Дальний Восток» - 82 (по всем университетам)

– в том числе: – докторов наук 14– кандидатов наук 32– аспирантов 28

• Число подготовленных программ подготовки специалистов начального уровня по суперкомпьютерным технологиям 2

• Число групп слушателей, сформированных для прохождения обучения по программам начальной подготовки 2

• Число подготовленных программ специальной подготовки специалистов по суперкомпьютерным технологиям 4

• Число групп слушателей, сформированных для прохождения обучения по программам специальной подготовки 3

Планы развития

• Проект по программе развития ДВФУ

• Проекты по проектам Министерства образования и науки, в том числе со специалистами других областей знаний

Курсы для магистрантов и аспирантов из областей, не связанных с

информационными технологиями

Для подготовки таких групп нужны специалисты, знакомые с методами организации параллельных вычислений при решении специализированных задач (например, из области молекулярной динамики).

Организация лекций приглашенных докладчиков

Программы дополнительного образования

Была проделана большая работа по разработке курсов для обучения групп начальной и специальной подготовки, а также преподавателей

В ходе обсуждения с вузами ДВФО выявлена потребность в создании таких образовательных программ

Разработанные курсы будут основой для создания таких программ

Лекции приглашенных специалистов и преподавателей

В рамках проекта приезжал специалист в области создания параллельных алгоритмов, д.ф.-м.н., профессор МГУ Якобовский М.В.

Лекции вызвали большой интерес как у преподавателей, так и у студентов

Планируется организовать такие лекции в рамках программы развития ДВФУ

Приглашение иностранных преподавателей (планы)

От Oracle Corporation:

• недельный курс"Виртуальные машины"

• 2-недельный курс "Управление памятью".

Конкурс программных средств студентов, аспирантов и молодых

специалистов (проводится в ДВФУ c 1997 г.)

Планы развития Конкурса:- Проведение Школы совместно с Конкурсом- Расширение программы конкурса: 1)программы,

использующие суперкомпьютерные технологии2) программы по компьютерному моделированию, в том числе с использованием СКТ

Плюсы от создания НОЦ для ДВФУ

• Объединили преподавателей в области информационных технологий и организовали их совместную работу

• Требования к НОЦ в ДВФУ - междисциплинарность

Планы научной работы в НОЦ

• Создан коллектив, который показал, что ему по силам решение сложных задач

• В коллективе есть и преподаватели, и исследователи, ведущие научную работу

Спасибо за внимание!

Вопросы?