КАФЕДРА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

И СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ КАФЕДРЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ИИТММ МАЙ 2020

Достижения и перспективы

История: МОЭВМ

• Организована приказом № 245 от 28 мая 1973 г. министерства высшего и среднего специального образования РФ СССР

• Зав. кафедрой с момента создания: проф. Р.Г. Стронгин

• Дисциплины программистского профиля

• Модели и методы принятия решений

• Суперкомпьютерные технологии и высокопроизводительные вычисления

2

Кафедра математического обеспечения ЭВМ

История: МОЭВМ

Юлий Лазаревич Кетков (1935 – 2014)

• Один из основателей отечественной школы программирования

• Эксперт по алгоритмическим языкам и специализированной графике

• Лауреат премии Совета Министров СССР в области кибернетики

• Автор первого в СССР интерпретатора языка BASIC

• Признанный в стране автор учебников по программированию

• Бессменный организатор олимпиад по информатике

3

Образование

Более 50 курсов по направлениям подготовки в ИИТММ:

• Прикладная математика и информатика

• Фундаментальная информатика и информационные технологии

• Программная инженерия

Магистратура*:

• ПМИ: «Вычислительные методы и суперкомпьютерные технологии»

• ФИИТ: «Программная инженерия», «Компьютерная графика» Тематика курсов:

• Принятие решений

• Основы программирования, языки программирования, алгоритмы и СД

• БД, системное программирование, мобильные и интернет технологии

• Программная инженерия, объектный подход, анализ и проектирование

• Параллельное программирование, компьютерная графика

* Совместно с другими кафедрами (АГДМ, ПМ, ПРИН) 4

Образование по СКТ

Суперкомпьютерные технологии – одно из основных научно-образовательных направлений ННГУ

Вклад кафедры:

• Администрирование и оперативное управление СКТ-ресурсами (с 1995г.)

• Приволжский НОЦ СКТ в ННГУ – участник Национальной системы суперкомпьютерных центров России

• Проект «Интернет-университет суперкомпьютерного образования»

• Признанная в стране и за рубежом система подготовки кадров в области СКТ

Руководитель работ: профессор В.П. Гергель

5

Образование по СКТ

Суперкомпьютерные технологии – одно из основных научно-образовательных направлений ННГУ

Ключевые результаты:

• Межфакультетские образовательные модули для изучения СКТ

• >10 курсов на русском и английском языках по разным аспектам СКТ (внедрено в ННГУ и других вузах: >20 ведущих вузов страны)

• >30 школ, конференций, программ повышения квалификации для студентов, аспирантов, инженеров, преподавателей, научных сотрудников

• ~ 10 учебников и учебных пособий по СКТ

Признание результатов:

6

Лаборатория ITLAB

Лаборатория ITLAB – один из ключевых элементов подготовки студентов

Лаборатория: руководитель доц. И.Б. Мееров

• С 2003 года при поддержке Интел

• Студенты 2-6 курсов, аспиранты, преподаватели и научные сотрудники

• Дополнительное проектно-ориентированное образование

• Бесплатно для студентов (и не приносит дохода преподавателям)

• Сотрудничество с другими кафедрами (АГДМ, ПРИН, ПМ)

Результат:

Сложившаяся система индивидуальной работы с наиболее мотивированными и активными студентами

7

Студенты кафедры

Наши выпускники:

• Подготовлено > 1000 человек

• Работают в ведущих университетах и ИТ-компаниях России и мира

В науке и образовании:

ННГУ, University of Calabria (Rende), TU Delft (Delft), ETH (Zurich), Aalto University (Espoo) и др.

В индустрии:

Intel (Россия, США), Microsoft (США), Google (Ирландия, Швейцария), Itseez3D (Россия), Мера, Harman, МФИ-софт (Россия) и многие другие

Необходимо отметить вклад других кафедр факультета в подготовку выпускников по математике и физике

8

International Supercomputing (США) 1 место

Microsoft Imagine Cup (Египет) 2 место

Специализация ПМИ

Семестр 5

• Параллельное программирование – 1 (Сысоев А.В.)

• Интернет-программирование (Свистунов А.Н.)

Семестр 6

• Операционные системы (Линев А.В.)

• Инструменты программирования (Корняков К.В.)*

• Системы поддержки принятия решений (Гришагин В.А.)

Семестр 7

• Основы компьютерного зрения (Бовырин А.В.)*

• Разработка сетевых приложений на Java (Козинов Е.А.)

Семестр 8

• Технологии распределенной обработки (Свистунов А.Н.)

• Параллельное программирование – 2 (Сысоев А.В.)

* В сотрудничестве с Интел

9

Специализация ФИИТ, ПРИН

• Параллельное программирование (Сысоев А.В.)

• Интернет-программирование (Свистунов А.Н.)

• Инструменты программирования (Корняков К.В.)*

• Введение в теорию трансляторов (Тюрин Е.)*

• Системы поддержки принятия решений (Гришагин В.А.)

• Основы компьютерного зрения (Бовырин А.В.)*

• Разработка сетевых приложений на Java (Козинов Е.А.)

• Технологии распределенной обработки (Свистунов А.Н.)

• …

* В сотрудничестве с Интел

10

Магистратура

ПМИ: Магистерская программа «Вычислительные методы и СКТ»*

ФИИТ: Магистерская программа «Программная инженерия»**

ФИИТ: Магистерская программа «Компьютерная графика»

Регулярные защиты диссертаций по оптимизации, параллельным вычислениям, компьютерной графике и компьютерному зрению.

Перспективы карьерного роста – высокотехнологичный бизнес, университеты, НИИ.

* Совместно с каф. АГДМ, ПМ

** Совместно с каф. ПРИН

11

Аспирантура

Аспирантура

Защиты диссертаций:

• Боголепов Д., Гаврилов Н., Юсов Е. (руководитель – В.Е. Турлапов)

• Ефимов А., Дергунов А. (руководитель – С.Н. Карпенко)

• Горшков А., Сидоров С., Кустикова В., Сысоев А., Сиднев А., Козинов Е. (руководитель – В.П. Гергель)

• Гергель А. (руководитель – В.А. Гришагин)

• Борисюк Ф. (руководитель – В.И. Швецов)

к.т.н. 05.13.01, 05.13.17, 05.13.18

Готовится к защите:

• Пирова А. (руководитель – И.Б. Мееров)

Стипендии Президента, Правительства, им. Разуваева:

А. Горшков, В. Кустикова, А. Пирова, С. Лебедев

12

Наука

Суперкомпьютерные вычисления в задачах принятия решений на основе глобальной оптимизации (проф. Стронгин Р.Г., проф. Гергель В.П., проф. Сергеев Я.Д., доц. Баркалов К.А., доц. Гришагин В.А., доц. Баркалов А.В., доц. Сысоев А.В., н.с. Квасов Д.Е., м.н.с. Лебедев И.Г. и другие).

13

Наука

Высокопроизводительные вычисления в приложениях (доц. Мееров И.Б., доц. Сысоев А.В., зав. лаб. Линев А.В., ст. преп. Горшков А.В., н.с. Гоносков А.А., ст.преп. Козинов Е.А., преп. Пирова А.Ю., асп. Волокитин В.Д., асп. Лебедев С.А. и другие).

14

Наука

Высокопроизводительная компьютерная графика, научная визуализация, компьютерное зрение (проф. Турлапов В.Е., доц. Кустикова В.Д., преп. Гетманская А.А., асп. Васильев Е.П., н.с. Гаврилов Н.И., асп. Носова С.А., асп. Новожилов М., асп. Ульянов Д.Я. и другие).

15

Наука

Системные основы параллельных вычислений (проф. Гергель В.П., доц. Сысоев А.В., доц. Кустикова В.Д., ст. преп. Козинов Е.А., зав. лаб. Линев А.В., ст. преп. Свистунов А.Н. и другие).

16

Традиционное направление кафедры

Публикации в ведущих рецензируемых журналах

Проекты РФФИ, РНФ

Международное сотрудничество

Основные проекты

1.РНФ «Глобальная оптимизация, суперкомпьютерные вычисления и приложения», рук. Я.Д. Сергеев

2.РНФ «Новые эффективные методы и программы для вычислительно-трудоемких задач принятия решений с использованием суперкомпьютерных систем рекордной производительности», рук. В.П. Гергель

3.РФФИ «Высокоэффективные параллельные методы глобальной оптимизации для задач суперкомпьютерного моделирования», рук. В.П. Гергель

Я.Д. Сергеев

В.П. Гергель

Р.Г. Стронгин

ГЛОБАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ

17

Примеры проектов

Цифровая 3D-медицина

Примеры проектов

В.Е. Турлапов

18

Хранилища

Больших Данных

Диагностические

Базы Данных

Базы 3D Данных:

Клиник региона

Физических лиц

Скрининга населения

Суперкомпьютер

Персональная

томограмма

Общая 3D модель

Персональная 3D

модель

ПРОЕКТ

VisibleBody.com

Виртуальный

диагностический /

операционный

стол

Диагностические

3D-измерения

на персональной модели

Функциональное

моделирование пациента Web-доступ

Значимые результаты

Суперкомпьютерное моделирование плазмы

Область применения Исключительно ресурсоемкие расчеты

Ускорение заряженных частиц Для решения многих задач требуется

Медицина: адронная терапия – ~1010 ячеек сетки, ~1010 частиц, ~106 ядер облучение раковой опухоли

Программные комплексы PICADOR, Hi-Chi

Сопоставим с лидерами по функциональности и производительности

Один из первых кодов для Intel Xeon Phi

Сотрудничество Проекты

РФФИ, РНФ

Гоносков А.А.

Примеры проектов

Мееров И.Б.

Международная коллаборация (ННГУ, ИПФ РАН, университеты в Швеции и Германии)

Публикации в ведущих рецензируемых журналах (Phys. Rev. X., Phys. Rev. Let., Sc. Rep., Comp. Phys. Comm.)

Новое направление работ (2020) – применение методов машинного обучения и искусственных нейронных сетей 19

Сотрудничество в ИИТММ

Движущая сила прогресса:

междисциплинарные проекты на основе экспертизы в высокопроизводительных вычислениях и компьютерной графике

• МОСТ + ПМ: вычислительная физика и биология, обработка изображений

• МОСТ + АГДМ: машинное обучение, обработка изображений

• МОСТ + ИАНИ: обработка больших графов

• МОСТ + ДУМЧА: компьютерное зрение, оптимизация

20

Сотрудничество

Академия:

• МГУ (Москва)

• СПбГУ (Санкт-Петербург)

• ИТМО (Санкт-Петербург)

• НГУ (Новосибирск)

• РГУ нефти и газа (Москва),

• ВЦ РАН (Москва)

• ИПМ РАН (Москва)

• ИПФ РАН (Нижний Новгород)

• МСЦ РАН (Москва)

• Калабрийский университет (Козенца, Италия),

• ETH (Цюрих, Швейцария)

• Унив. Чалмерс (Швеция)

• Унив. Гетеборга (Швеция)

и другие…

21

Индустрия:

• РФЯЦ ВНИИЭФ (Саров)

• Intel

• Microsoft

• NVIDIA

• IBM

• Itseez3D

• Harman

• Ниагара

• РСК

и другие…

Наши преимущества

Как мы вас учим?

• Спецкурсы по технологиям, список постоянно обновляется

• Проектный подход

• Интересные проекты в ходе работы над дипломом и не только

Вы через 2-4 года*:

• Все необходимое для быстрого карьерного роста как в академических структурах, так и в современной высокотехнологичной индустрии

• Широкий кругозор и навыки аналитической работы

• Умение работать в команде

• Умение выступать и рассказывать о своих результатах

• Умение документировать свою деятельность и писать научные статьи

* При условии полноценной учебы и серьезного отношения к делу 22

Трудовые будни

23

Наши студенты

24

Проект VLSI (2008) ЛШ ITLab

International Supercomputing Conference ITLab

Наши выпускники

25

Проект PICADOR

В лаборатории компьютерной

графики

Трудовые будни

26

Выпуск 2018 (магистратура ПМИ)

Растет смена

27

2019 год – распределились на кафедру

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!