Для удобного использования программных пакетов используйте систему Modules.

Прикладные программные пакеты


Прикладные библиотеки

Вспомогательное ПО

Компиляторы

MPI

Средства анализа эффективности

Библиотеки

 Использование GUI на кластере


Мodules

На вычислительной системе Ломоносов установлена система модульной конфигурации окружения Modules. Теперь некоторые программные пакеты будут доступны через использование команды module. Вы также можете настроить свои программные пакеты для использования в системе Modules.

Система модульной конфигурации окружения Modules обеспечивает динамическую конфигурацию окружения пользователя посредством использования данных из файла modulefiles. Каждый modulefile содержит информацию, необходимую для настройки оболочки для приложения. Как только пакет модулей инициализируется, конфигурация окружения может быть изменена динамически для каждого модуля с помощью модуля команды, которая интерпретируется из modulefiles. Обычно, modulefiles содержит данные о том что необходимо изменить или установить в оболочке или переменных окружения, таких как PATH, MANPATH и т.д. modulefiles может быть использован совместно многими пользователями в системе; также пользователи могут иметь свою собственную коллекцию, дополняющую или заменяющую общие данные из modulefiles.

Полная документация по системе Modules: http://modules.sourceforge.net/

Доступен на: Суперкомпьютер "Ломоносов"


Пакет Abinit 

Abinit — свободное программное обеспечение, распространяемое по GNU General Public License3 и предназначенное для расчётов полной энергии, электронной плотности и т. д. систем электронов и ядер (с использованием периодических граничных условий) в рамках метода функционала плотности с использованием базиса из плоских волн и псевдопотенциалов.
Abinit позволяет оптимизировать геометрию системы минимизируя силы или напряжения, проводить молекулярно-динамическое моделирование, вычислять распределение электронной плотности, определять динамическую матрицу, эффективный заряд и многое другое.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2"

 
Доступна версия пакета с поддержкой вычислений на GPU. Настроить окружение для работы с пакетом можно следующими командами:

module load abinit/7.6.2-cuda

или

module load abinit/7.6.2-mpi-openmp
Используйте раздел  gpu для работы с этим пакетом.
Краткая инструкция по работе с программой есть в каталоге /opt/DOCS/abinit.
Обе версии собраны с поддержкой Intel MPI.
Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля abinit/7.10.5

Сайт: https://www.abinit.org/


Пакет Amber 

Приспособленное построение модели с оптимизацией энергии» представляет собой набор полей молекулярной механической силы для моделирования биомолекул и пакет программ молекулярного моделирования, который включает исходный код и демоверсии.

Версия: 12, 14

Доступна версия пакета с поддержкой вычислений на GPU. Настроить окружение для работы с пакетом можно следующими командами:
module load amber/mpi или module load amber/cuda
Обе версии собраны с поддержкой Intel MPI.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов"

Путь в файловой системе, куда установлен пакет

/opt/ccoe/amber14

Краткая инструкция по работе с программой есть в каталоге /opt/DOCS/amber.

Сайт: http://ambermd.org/


Пакет AmberTools

AmberTools представляет собой набор программ для биомолекулярного моделирования и анализа. Пакет коммерческий. Доступная версия AmberTools12.

Путь в файловой системе, куда установлен пакет

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов"

/opt/ccoe/amber12/


Пакет Athena

Athena представляет собой сетчатый код для астрофизической магнитогидродинамики (МГД). Он был разработан в основном для исследований межзвездной среды, звездообразования и аккреционных потоков. Athena была сделана свободно доступной для сообщества в надежде, что другие могут оказаться полезными.

Находится в домашних каталогах пользователях.

Описание процедуры установки и настройки пакета с указанием конкретных параметров, использованных на системе:

  1. разархивировать исходники в директорию для установки пакета
  2. в директории с исходным кодом запустить утилиту autoconfig
  3. сконфигурировать пакет

        configure --with-problem=shkset1d --with-eos=isothermal --with-gas=hydro --with-order=3

  1. запустить сборку пакета

         make test

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".


Пакет Charm ++

Charm ++ это объектно-ориентированный язык базирующийся на С++, данное ПО разработано в университете Иллинойса. Главная задача данного языка в повышении продуктивности труда программиста, путем предоставления высокоуровневой абстракции параллельной программы и в то же время, обеспечения хорошей производительности на широком спектре базовых аппаратных платформ.   

Путь в файловой системе, куда установлен пакет

/opt/ccoe/charm

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".


Пакет CP2K

CP2K - программа для моделирования атомных и молекулярных взаимодействий в твёрдых, жидкий, газовых и биологических системах. Доступна версия пакета с поддержкой вычислений на GPU.
Настроить окружение для работы с пакетом можно следующими командами:

module load cp2k

Используйте раздел  gpu для работы с этим пакетом.

Краткая инструкция по работе с программой есть в каталоге /opt/DOCS/cp2k.

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля cp2k/3.0
Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Пакет для моделирования физики и химии твёрдых сред. Пакет CRYSTAL выполняет ab initio расчеты энергии основного состояния, градиента энергии, электронной волновой функции и свойств периодической системы. 

Текущая версия ПО

V14 1.0.3, V14 1.0.4, V17 1.0.1 (Ломоносов-2), CRYSTAL-09 (Ломоносов)

Тут - страница программы в Интернете.

Расположение программы на Суперкомпьютер "Ломоносов-2" (/opt/ccoe/crystal/v17_1.0.1)

Для использования подгрузите модуль openmpi/4.0.0-icc командой

module load openmpi/4.0.0-icc

Описание процедуры установки и настройки пакета с указанием конкретных
параметров, использованных на системе

  1. разархивировать исходники в директорию для установки пакета
  2. подгрузить модуль openmpi 4.0.0-icc командой

         module load openmpi/4.0.0-icc

  1. в распакованных исходниках перейти в каталог build, затем в Xmakes открыть для редактирования файл  Linux-ifort17_XE_emt64.inc и присвоить переменной MPIBIN = значение /opt/mpi/openmpi-4.0.0-icc/bin 
  2. вернутся в каталог build и выполнить команды

         make sequential

         make parallel

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".


Пакет DL_POLY

DL_POLY - программный пакет общего назначения для моделирования задач молекулярной динамики. Разработан в Дарсбурской лаборатории И. Тодоровым и В. Смитом

Текущая версия ПО 4.04

/opt/software/DL_POLY

Описание процедуры установки и настройки пакета, с указанием конкретных параметров, использованных на системе тут.

Подробнее - на сайте программы.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".


Пакет FireFly (PC-GAMESS)

Для работы с пакетом НЕОБХОДИМА лицензия. Даже если у вас она уже есть, обратитесь к автору программы (А.Грановскому) и запросите разрешение работать на суперкомпьютере. После получения разрешения, вам будет открыт доступ к программе.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".

Подробнее о FireFly читайте тут.  


Пакет FlowVision

Пакет предназначен для выполнения большого числа расчётов, связанных с моделированием, обтеканием, горением и другими сложными процессами. Подробнее - на сайте программы.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

 /opt/software/


Пакет FMMLIB3D

Набор FMMLIB3D позволяет оценивать потенциальные поля, управляемые уравнениями Лапласа, Гельмгольца в свободном пространстве. FMMLIB3D предоставляет подпрограммы для частиц (точечных) источников, а также плотности потенциалов постоянного слоя на треугольниках. Коды просты в использовании и достаточно хорошо оптимизированы.

Установлен в домашних каталогах пользователей

Описание процедуры установки тут.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".


Пакет Gmsh

Gmsh - это бесплатный трехмерный генератор конечноэлементных сеток со встроенными пре- и постпроцессорным.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Текущая версия ПО

 на Ломоносов - 3.0.5, 

 на Ломоносов-2 - 3.0.6, 3.0.7 

 Путь в файловой системе, куда установлен пакет

Ломоносов 2

/opt/software/Gmsh/3.0.7


Пакет Gromacs

GROMACS - пакет для решения задач молекулярной динамики, например, решения урвнений Ньютона для движения систем от сотен до миллионов частиц.Доступна версия пакета с поддержкой вычислений на GPU. Настроить окружение для работы с пакетом можно следующими командами:

module load gromacs/4.6.5-gpu

Используйте раздел  gpu для работы с этим пакетом.

Краткая инструкция по работе с программой есть в каталоге /opt/DOCS/gromacs.
Программа установлена на Суперкомпьютер "Ломоносов". 
 
Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля gromacs/5.1.1 

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) — свободный пакет для классической молекулярной динамики, написанный группой из Сандийских национальных лабораторий. Пакет может применяться для крупных расчетов (до десятков миллионов атомов). Для работы на многопроцессорных системах используется интерфейс MPI. Пакет распространяется по лицензии GPL и доступен в виде исходных кодов, а также в виде скомпилированных пакетов для Microsoft Windows.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Доступна версия пакета с поддержкой вычислений на GPU. Настроить окружение для работы с пакетом можно следующими командами:

module load lammps-cuda

Краткая инструкция по работе с программой есть в каталоге /opt/DOCS/lammps.

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля lammps-cuda ​ 

Сайт: http://lammps.sandia.gov/


Пакет magma

The MAGMA project aims to develop a dense linear algebra library similar to LAPACK but for heterogeneous/hybrid architectures, starting with current "Multicore+GPU" systems.

The MAGMA research is based on the idea that, to address the complex challenges of the emerging hybrid environments, optimal software solutions will themselves have to hybridize, combining the strengths of different algorithms within a single framework. Building on this idea, we aim to design linear algebra algorithms and frameworks for hybrid manycore and GPU systems that can enable applications to fully exploit the power that each of the hybrid components offers.

Версия: 1.3.0

Доступна версия пакета с поддержкой вычислений на GPU. Настроить окружение для работы с пакетом можно следующими командами:

module load magma/1.3.0

Краткая инструкция по работе с программой есть в каталоге /opt/DOCS/magma.

Компиляция программ

Для компиляции программ можно использовать либо скрипты magma_icc_comp/magma_icc_link соответственно для создания объектных и исполняемых файлов, либо компилятор icc с указанным ниже набором ключей (только на узле compiler).

Пример использования magma_icc_comp и magma_icc_link

magma_icc_comp -O3 -c test2.cpp -o test2.o
magma_icc_link test2.o -o magma_solve.out

Аналогичные действия с помощью компилятора icc

icc -O3 -DADD_ -Wall -openmp -DMAGMA_WITH_MKL -DMAGMA_SETAFFINITY -DHAVE_CUBLAS -DMIN_CUDA_ARCH=200 -c test.cpp -o test.o
icc -fPIC -Xlinker -zmuldefs -DGPUSHMEM=200  test.o  -o a.out  -lmagma -lmagmablas -lmagma  -lmkl_intel_lp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core -lpthread -lcublas -lcudart -lm -openmp

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля magma/1.7.0  

Сайт: http://icl.cs.utk.edu/magma/


Пакет Materials Studio

В данный момент пакет недоступен по причине окончания срока лицензии.

Пакет доступен ТОЛЬКО сотрудникам МГУ имени М.В.Ломоносова.

Запуск проекта в командной строке: sbatch -N 2 --ntasks-per-node=2 /opt/Accelrys/ms /opt/Accelrys/MaterialsStudio6.0/etc/Discover/bin/RunDiscover.sh -np 4 ProjectName

Адрес сервера лицензий: lmgr1.lomonosov.parallel.ru

Доступен на:   Суперкомпьютер "Ломоносов" (/opt/MS)

Сайт: http://www.3dsbiovia.com/products/collaborative-science/biovia-materials-studio/


Пактет Matlab

MATLAB — это высокоуровневый язык и интерактивная среда для программирования, численных расчетов и визуализации результатов. С помощью MATLAB можно анализировать данные, разрабатывать алгоритмы, создавать модели и приложения.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".

Текущая версия ПО

R2017b, R2018b

Контакты для технической поддержки (производителя ПО)

Технические вопросы можно отправить на e-mail так же можно воспользоваться форумом

Путь в файловой системе, куда установлен пакет

/opt/software/MATLAB/R2018b


Пакет Molpro

Molpro - система для расчётов молекулярной электронной структуры ab initio.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

На суперкомпьютере "Ломоносов" (версия 2009) программа установлена в каталог /opt/software/molpro/.

Документаци доступна на офмциальном сайте программы: https://www.molpro.net/info/2012.1/doc/manual/

Суперкомпьютер "Ломоносов-2" (Версия 2015.1.29 )

Сайт: https://www.molpro.net/


Пакет NAMD

NAMD (NAnoscale Molecular Dynamics) — бесплатная программа для молекулярной динамики, написанная с использованием модели параллельного программирования Charm++, обладающей высокой эффективностью распараллеливания и часто используемой для симуляции больших систем (миллионы атомов). Программа была создана совместно Группой Теоретической и Вычислительной Биофизики (TCB) и Лабораторией параллельного программирования (PPL) из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне.

Программа была анонсирована в 1995 г Нэльсоном и др.[1] как параллельная программа для молекулярной динамики, включающая интерактивное моделирование, связанное с программой визуализации VMD. Программа поддерживает мультипроцессорность, возможность использовать для расчетов графические процессоры (технология CUDA).

Версия: 20120718

Доступна версия пакета с поддержкой вычислений на GPU. Настроить
окружение для работы с пакетом можно следующими командами:

module load namd

или

module load openmpi/1.5.5-icc

module load namd-mpi

Используйте партицию gpu для работы с этим пакетом. MPI-версия пакета собрана с OpenMPI.

Краткая инструкция по работе с программой есть в каталоге /opt/DOCS/namd.

Подробные инструкции по работе с NAMD на GPU https://www.nvidia.com/object/gpu-accelerated-applications-namd.html

Результаты тестирования производительности пакета NAMD на суперкомпьютере "Ломоносов" и сравнение с Cray XE6 доступно по ссылке

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля namd/2.11 либо namd/2.11-cuda 

Сайт: http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/


Пакет netCFD 4.1.3

NetCDF (network Common Data Form) - набор интерфейсов для доступа к массивам научных данных и свободно распространяемыые библиотеки для С, Фортран, С++, Java и других языков. Библиотеки netCDF поддерживают машинно-независимое представление данных. Сайт проекта: https://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/

Настроить окружение для работы с пакетом можно следующими командами:
module load intel; module load impi

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".


Пакет NWChem

Назначение пакета NWChem - обеспечить своих пользователей высоко масштабируемыми средствами вычислительной химии, которые способны эффективно решать большие научные задачи вычислительной  химии вне зависимости от имеющихся параллельных вычислительных ресурсов от высокопроизводительных параллельных суперкомпьютеров до кластеров из обычных рабочих станций.

NWChem программное обеспечение может решать задачи связанные с вычислениями
  • Биомолекул, наноструктур, и твердотельные состояния
  • Квантовых и классических моделей, и любые их комбинации
  • Гауссовских базисных функций или плоских-волн
  • с масштабируемостью от одного до нескольких тысяч процессоров
  • Свойства и относительность вычислямых структур

Развитие NWChem ориентировано на предоставление своим пользователям новых важнейших научных возможностей  в области кинетики и динамики химических превращений, химии в граничных и в конденсированной фазе, и создании благоприятных инновационных и комплексных исследований. Дальнейшее развитие NWChem, необходимо связать с эффективным использованием вычислительных систем в  десятки петафлопс и выше.

Настроить окружение для работы с пакетом можно командой:
module load nwchem-VER

Здесь VER - вариант сборки NWChem, для получения списка вариантов вызовите module avail

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля nwchem/6.6-cuda либо nwchem/6.6-openmpi

Сайт: http://www.nwchem-sw.org/index.php/Main_Page


Пакет Octave

Свободная система для математических вычислений, использующая совместимый с MATLAB язык высокого уровня.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Путь в файловой системе, куда установлен пакет

/opt/software/octave-4.0.1/


Пакет OpenFOAM

На СК "Ломоносов" пакет собран в нескольких вариантах, но мы рекомендуем последнюю версию, установленную в каталог /opt/software/OpenFOAM-2.3.1. Предварительно необходимо загрузить модуль openfoam/2.3.1. Перед использованием пакеты необходимо выполнить команду source /opt/software/OpenFOAM-2.3.1/etc/bashrc.

Пакет собран с IntelMPI, поэтому при запуске используйте скрипт-обёртку impi.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Путь в файловой системе, куда установлен пакет

Суперкомпьютер "Ломоносов" (/opt/software/openfoam)

 Суперкомпьютер "Ломоносов-2" (/opt/software/)


 

Пакет Quantum Espresso 

Quantum ESPRESSO - интегрированный набор машинных кодов для вычислений электронной структуры . Программа основана на теории функциональной плотности, плоских волн, и псевдопотенциалах.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Версии:  5.3.0, 6.2.1 (Ломоносов-2)

Версии: 5.1.1, 5.1.2, 5.3.0, 6.2.1 (Ломоносов)

Доступна версия пакета с поддержкой вычислений на GPU. Настроить

окружение для работы с пакетом можно следующими командами:
module load espresso/5.3.0
 
Используйте партицию gpu для работы с этим пакетом. Пакет собран с поддержкой Intel MPI.

Краткая инструкция по работе с программой есть в каталоге /opt/DOCS/espresso.

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля espresso/5.3.0

Сайт: http://www.quantum-espresso.org/


Пакет Rosetta

Программный пакет Rosetta включает в себя алгоритмы для компьютерного моделирования и анализа белковых структур. Он позволил добиться заметных научных достижений в вычислительной биологии, включая дизайн белка de novo, дизайн ферментов, стыковку лигандов и прогнозирование структуры биологических макромолекул и макромолекулярных комплексов.

Установлен в директории пользователя

Описание процедуры установки тут.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".


Пакет Schrodinger

Программный пакет Schrodinger - это программное обеспечение для молекулярного моделирования и проектирования, использующее как лигандные, так и структурные методы.

Узнавать о предстоящих конференциях, семинарах и  вебинарах для пользователей программного пакета Schrödinger можно подписавшись на новостную рассылку на официальном сайте компании www.schrodinger.com.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".

Название и версия ПО

Schrödinger’s Release 2018-1, Schrödinger’s Release 2017-4

Пакет коммерческий есть триальная версия

Контакты для технической поддержки (производителя ПО)

Связаться с технической поддержкой можно через форму на сайте, так же на это странице есть “база знаний в которой можно попробывать найти ответ на свой вопрос”

Путь в файловой системе, куда установлен пакет

/opt/software/schrodinger2018-1

/opt/software/schrodinger2017-4

Описание процедуры установки и настройки пакета с указанием конкретных
параметров, использованных на системе

  1. Распаковать скаченный дистрибутив:

tar -xvf Schrodinger_Internet_Download.tar

  1. Перейти в распакованный каталог:

cd Schrodinger_Internet_Download

  1. Запустить установочный скрипт:

sh ./INSTALL

  1. Ввести информацию запрашиваемую установочным скриптом

Описание процедуры тестирования пакета

В данном пакете предусмотрена процедура диагностики, для диагностики запустите утилиту diagnostics котороая запускает проверки и сообщает результаты

/opt/software/schrodinger2018-1/installation_check

/opt/software/schrodinger2017-4/diagnostics


Пакет SPILADY

SPILADY - это компьютерная программа, написанная на Culham Center for Fusion Energy, Управление по атомной энергии Соединенного Королевства, Oxfordshire OX14 3DB, Великобритания, с марта 2014 по июль 2015. Это код динамики спин-решетки, предназначенный для ввода в качестве вводного компьютерного инструмента моделирования для студентов, ученых, исследователей, и другие, знакомых с молекулярной динамикой.

Описание процедуры установки тут.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".


Пакет Turbomole

Пакет для решения задач квантовой химии ab initio. Тут - домашняя страница пакета. Информация по работе с пакетом на кластере "Ломоносов" - тут.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

(/opt/software/TURBOMOLE)


Пакет VASP

Для использования пакета VASP на суперкомпьютерах МГУ Ломоносов и Ломоносов-2 требуется лицензия.

Для создания заявки на доступ, войдите в раздел "пакеты" на users.parallel.ru, снимите "галочку" с "только доступные мне", если она стоит и "найти". В списке пакетов напротив "VASP" нажмите "послать заявку". От Вашего имени будет автоматически создана заявка в техподдержку. Перейдите в раздел "поддержка" и в созданной заявке приложите скан лицензии.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Vienna Ab-initio Simulation Package.

Для использования пакета загрузите модуль vasp.

Пример запуска: sbatch -p test -N 3 --ntasks-per-node 8 impi vasp_std

Путь установки программы на Суперкомпьютер "Ломоносов" (/opt/ccoe)

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля vasp/5.4.1-gpu либо vasp/5.4.1-cpu 


Пакет WIEN2k

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2". (/opt/wien2k/)

Сайт: http://susi.theochem.tuwien.ac.at/


Пакет WRF

WRF - Weather Research & Forecasting Model - модель метеорологических исследований и прогнозирования представляет собой мезомасштабную численную систему прогнозирования погоды следующего поколения, предназначенную как для атмосферных исследований, так и для оперативного прогнозирования.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Установлен в директории пользователя

Контакты для технической поддержки (производителя ПО) тут.


Anaconda

Пакет Anaconda2 позволяет скачать и установить разные версии Python и разнообразные API для Python, причем все API уже преднастроены и проверены, что значительно упрощает задачи по разработке и обучению нейронных сетей и других научных проектов.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для того, чтобы воспользоваться пакетом Anaconda 2  в ssh сессии на Лом-2 нужно выполнить команду:

module load anaconda2/2.5.0

Эта команда подгружает в окружение вашей сессии окружение Python 2.7 anaconda, так же это окружение имеет ряд предустановленных API Python, ознакомиться со списком API можно командой:

conda list

Данное окружение может редактировать только администратор кластера.


Jupyter Notebook 

Jupyter Notebook - это веб-приложение с открытым исходным кодом, которое позволяет хранить вместе код, изображения, комментарии, формулы и графики. Включает в себя: очистку и преобразование данных, численное моделирование, статистическое моделирование, визуализацию данных, машинное обучение и многое другое.

Для использования на Ломоносов-2 нужно настроить проброс X


Caffe 

Среда для глубинного обучения, разработанная Янцином Цзя (Yangqing Jia) в процессе подготовки своей диссертации в университете Беркли. Caffe является открытым программным обеспечением, распространяемым под лицензией BSD license. Написано на языке C++, и поддерживает интерфейс на языке Python. Доступная версия caffe version 1.0.0

/opt/ccoe/caffe

Технические и другие вопросы можно задать тут​

Подробнее о Caffe

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".


 

Keras

Keras - это высокоуровневый API нейронных сетей, написанный на Python и способный работать поверх TensorFlow, CNTK или Theano. Он был разработан с упором на возможность быстрого экспериментирования.

Keras позволяет:

   -Легко и быстро создавать прототипы (благодаря удобству, модульности и расширяемости).
   -Поддерживает как сверхточные сети, так и повторяющиеся сети, а также комбинации этих двух.
   -Поддерживает работу на процессоре (CPU) и графическом процессоре (GPU).

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".


MATLAB_Runtime

MATLAB Runtime - это автономный набор общих библиотек, который позволяет выполнять скомпилированные приложения или компоненты MATLAB. Пакет распространяется под лицензией MATLAB RUNTIME LICENSE если вы запускаете с помощью данного пакета скомпилированные приложения Matlab.

Текущая версия ПО

9.0

Путь в файловой системе, куда установлен пакет

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

/opt/MATLAB_Runtime/9.0/v90


NCCL

NCCL это примитивы коллективной связи между несколькими графическими процессорами на одном узле или между узлами с графическими процессорами NVIDIA данное решение оптимизированно для высокой пропускной способности по PCIe и NVLink

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".

Название и версия ПО

NVIDIA Collective Communications Library

Текущая версия ПО

2.3.5

Пакет коммерческий/свободный

Пакет свободный распространяется под лицензией BSD

Путь в файловой системе, куда установлен пакет 

/opt/ccoe/nccl


Numpy

NumPy - это фундаментальный пакет для научных вычислений с Python.

Функционал NumPy:
 -Поддержка многомерных объектов, массивов и матриц, вместе с большой библиотекой высокоуровневых математических функций для операций с этими массивами
 -Инструменты для интеграции кода C / C ++ и Fortran
 -Numpy используют для представления векторов, матриц и тензоров, преобразование Фурье и возможности случайных чисел.

Помимо очевидных научных применений, NumPy можно также использовать в качестве эффективного многомерного контейнера общих данных, могут быть определены произвольные типы данных. Это позволяет NumPy легко и быстро интегрироваться с широким спектром баз данных.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".


Opencv2-python

OpenCV (Open Source Computer Vision) - это библиотека, ориентированная на компьютерное зрение в реальном времени. Библиотека является межплатформенной и бесплатной для использования в рамках лицензии BSD с открытым исходным кодом.
OpenCV поддерживает системы глубокого обучения TensorFlow, Torch / PyTorch и Caffe.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".


Pytorch

PyTorch — библиотека машинного обучения библиотека для языка Python с открытым исходным кодом, созданная на базе Torch. Используется для обработки естественного языка. В первую разрабатывается группой искусственного интеллекта Facebook.

PyTorch предоставляет две основные высокоуровневые модели

  • Тензорные вычисления (по аналогии с NumPy) с развитой поддержкой ускорения на GPU
  • Глубокие нейронные сети на базе системы autodiff

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".


Scikit

Scikit-image — это библиотека обработки изображений с открытым исходным кодом для языка программирования Python.  Она включает в себя алгоритмы сегментации, геометрические преобразования, манипуляции с цветовым пространством, анализ, фильтрацию, морфологию, обнаружение признаков и т. Д. Он предназначен для взаимодействия с численными и научными библиотеками Python NumPy и SciPy.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".


Scipy

SciPy — библиотека для языка программирования Python с открытым исходным кодом, предназначенная для выполнения научных и инженерных расчётов.

Основной структурой данных в SciPy является многомерный массив, реализованный модулем NumPy:

  •   поиск минимумов и максимумов функций
  •   вычисление интегралов функций
  •   поддержка специальных функций
  •   обработка сигналов
  •   обработка изображений
  •   работа с генетическими алгоритмами
  •   решение обыкновенных дифференциальных уравнений

Библиотека SciPy распространяется по условиям лицензии BSD.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".


Singularity

Singularity - это кроссплатформенная программа с открытым исходным кодом которая выполняет виртуализацию на уровне операционной системы (контейнеризация). Singularity поддерживает высоко производительные интерконекты такие как InfiniBand и Omni-Path, и так же OpenMPI библиотеки. Данные функции позволяют успешно использовать Singularity в таких областях как machine learning, deep learning.

Текущая версия ПО

3.0.1-168.gcc17206

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".

Путь в файловой системе, куда установлен пакет:

/opt/ccoe/singularity/

 Для использования загрузите модуль

module load singularity


Tensorflow

Открытая  программная библиотека для машинного обучения, разработанная компанией Google для решения задач построения и тренировки нейронной сети с целью автоматического нахождения и классификации образов, достигая качества человеческого восприятия Применяется как для исследований, так и для разработки собственных продуктов Google. Основное API для работы с библиотекой реализовано для Python, также существуют реализации для C++HaskellJavaGo и Swift.

Является продолжением закрытого проекта DistBelief. Изначально TensorFlow была разработана командой Google Brain для внутреннего использования в Google, в 2015 году система была переведена в свободный доступ с открытой лицензией Apache 2.0. 

 /opt/software/Anaconda2

Контакты для технической поддержки.

Подробнее о TensorFlow

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".


Torchvision

TorchVision - это библиотека для управления изображениями. Она содержит служебные функции для обработки изображений, для того чтобы их было можно использовать в нейронных сетях. В нем так же размещаются популярные наборы изображений (datasets), архитектуры моделей и общих преобразований изображений для компьютерного зрения.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов-2".


Компиляторы GNU

набор компиляторов для различных языков программирования, разработанный в рамках проекта GNU. GCC является свободным программным обеспечением, распространяется фондом свободного программного обеспечения (FSF) на условиях GNU GPL и GNU LGPL и является ключевым компонентом GNU toolchain. Он используется как стандартный компилятор для свободных UNIX-подобных операционных систем.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Характеристики компиляторов GNU

Сайт: http://gcc.gnu.org/


Компиляторы Intel (языки C/C++, Fortran77/Fortran90)

поддерживают и различные уровни оптимизации для 32-х и 64-х разрядных приложений в одном пакете, и технологию параллельного программирования OpenMP, что позволяет создавать эффективные программы для современных многоядерных процессоров. С компиляторами поставляется символьный отладчик Intel Debugger, который может работать в режимах совместимости с gdb или dbx и интегрируется с такими графическими оболочками для отладки, как ddd, Eclipse, Allinea. Отладчиком поддерживаются как многонитевые приложения OpenMP, так и написанные с использованием интерфейса native threads. Порожденные нити автоматически попадают под контроль отладчика, причем большинство его команд можно применять либо к одной, либо ко всем нитям одновременно.

Текущая версия: 12.0.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля intel/14.0.3 либо intel/15.0.3   

Подробнее о средствах Intel - тут

Подробнее о компиляторах Intel

Характеристики компиляторов Intel
Сайт: https://software.intel.com/en-us/mpi-library


Intel VTune Amplifier XE 2011

новейший профилировщик производительности Inte VTune™ Amplifier XE создан на базе популярного анализатора производительности Intel. Он включает все функции Intel Parallel Amplifier, а также ряд дополнительных функциональных возможностей, специально предназначенных для разработчиков, которым нужен более комплексный подход.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля intel/14.0.3 либо intel/15.0.3  

Подробнее о средствах Intel - тут

Текущая версия: 
Сайт:https://software.intel.com/ru-ru/vtune


 

Библиотека ACML

AMD Core Math Library (Основная математическая библиотека AMD) — библиотека, выпущенная компанией AMD. Эта библиотека реализует поддержку полезных математических функций, оптимизированных под процессоры производства AMD, но хорошо работает и для процессоров Intel.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

(/opt/acml4.4.0/)


Intel Composer XE

Инструменты для программирования кластеров объединены в пакет Intel Composer XE. Сюда входит библиотека Intel MPI, оптимизированная параллельная математическая библиотека Intel Cluster MKL и специальный инструмент Intel Trace Analyzer & Collector, предназначенный для создания эффективных масштабируемых параллельных программ.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Подробнее о средствах Intel - тут

Текущая версия: 2015.0.090.
Сайт: https://software.intel.com/en-us/intel-devtools-by-os/linux


Intel MPI Library

Библиотека Intel® MPI Library повышает производительность приложений в кластерах на базе архитектуры Intel®, реализуя высокопроизводительную спецификацию MPI-2 в нескольких инфраструктурах. Благодаря использованию данной библиотеки обеспечивается максимальная производительность конечного пользователя даже при изменении или обновлении межкомпонентных соединений. При этом значительные модификации программного обеспечения или операционной среды не требуются. Воспользуйтесь этой высокопроизводительной библиотекой интерфейса прохождения сообщений для разработки программ, которые могут работать в нескольких кластерных коммуникационных соединениях, выбранных пользователем в процессе выполнения приложения. Корпорация Intel также предоставляет бесплатный комплект рабочей среды для продуктов, разработанных при помощи библиотеки Intel MPI. Обеспечьте себе наилучшую в своем классе эффективность работы высокопроизводительных вычислительных систем корпораций, подразделений, отделов и рабочих групп

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля impi/4.1.3.048 либо impi/5.0.0.028 

Подробнее о средствах Intel - тут

Текущая версия: 5.0.1 ("Ломоносов")
Сайт: https://software.intel.com/en-us/mpi-library/documentation/get-started


PGI compiler

PGI Workstation -комплект компиляторов и инструментов для научных и инженерных целей. PGI Workstation доступен в редакциях для Fortran и C/C++. Включает в себя компиляторы Fortran 2003, FORTRAN 77,HPF для распараллеливания и оптимизации ПО,компиляторы OpenMP C++ и ANSI C. Компилятор C++ следует за ANSI-стандартом и поддерживает cfront версий 2 и 3. Все функции С++ совместимы с функциями Fortran и С. PGI Workstation включает в себя параллельного отладчика PGDBG OpenMP и MPI и компонент оптимизации профиля PGPROF, которые могут удалять баги и профилировать до восьми локальных MPI-процессов.Также содержит предварительно скомпилированную библиотеку передачи сообщений MPICH. Присутствует поддержка CUDA Fortran, ACML, OpenACC,  FMA4

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Версия: 12.9 (release notes)

Подробнее о PGI

Сайт: https://www.pgroup.com/


CUDA

Библиотека CUDA позволяет использовать ресурсы GPU NVidia.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля cuda/5.5 либо cuda/6.5   

Сайт: https://www.nvidia.ru/object/cuda-parallel-computing-ru.html


Cuda_toolkit

Cudatoolkit это набор средств для разработки в состав которого входит компилятор nvcc, API CUDA, драйвер для видео карты, а так инструменты для отладки и оптимизации производительности приложений, ускоряемых графическими процессорами NVIDIA

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Текущая версия ПО

8.0

Путь в файловой системе, куда установлен пакет

/opt/cuda/cuda-8.0/


Intel Math Kernel Library

широко используется для решения вычислительно сложных задач, где от платформ Intel требуется максимальная производительность. К функциональным возможностям этой библиотеки можно отнести модули линейной алгебры (BLAS, Sparse BLAS, LAPACK, Scalapack, FFTW и пакет Sparse Solvers), функции быстрых преобразований Фурье (FFT), векторные математические функции (VML), генераторы случайных чисел.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля mkl/11.1.3

Подробнее о средствах Intel - тут

Текущая версия: 11.2.0 ("Ломоносов")
Сайт: https://software.intel.com/mkl


OpenMPI

Open MPI является наследником LAM/MPI и поддерживается консорциумом партнеров  из областей науки, разработчиков и производителей. OpenMPI – открытая бесплатная реализация технологии MPI-2. Она может использоваться для проведения параллельных расчётов на вычислительных кластерах.

  • полная поддержка MPI-2;
  • работа в  гетерогенной среде;
  • Поддержжка работы под управлением системы очередей;
  • Работа в 32- и 64-битных средах;
  • Высокая производительность на всех платформах;
  • Высокая переносимость;
  • Хорошая масштабируемость;

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".

Для Суперкомпьютер "Ломоносов-2" требуется загрузка модуля openmpi/1.8.4-icc

Сайт: http://www.open-mpi.org/


PathScale Compiler Suite

компилятор для архитектуры с высокой степенью оптимизации. Является развитием компилятора MIPSPro, созданного компанией для микропроцессоров MIPS R10000. Разработан американской компанией PathScale

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Подробнее


Python

Python — высокоуровневый язык программирования, ориентированный на повышение производительности разработчика и читаемости кода. Пакет свободный распространяется под лицензией Python Software Foundation License. Для установки нужной версии Python на Ломоносов-2 используется Пакет anaconda он позволяет создать окружение Python и устанавливать API для него.

Программа установлена на суперкомпьютерах "Ломоносов" и "Ломоносов-2".


TotalView

Проприетарный отладчик для языков Си Си++ и Фортран, который работает на UNIX-совместимых ОС и Mac OS X, на нескольких платформах. Он позволяет контролировать нити исполнения (потоки,thread), показывать данные одного или всех потоков, может синхронизировать нити через точки останова. В отладчик также интегрированы средства для нахождения утечек памяти (позже стал доступен также и в виде отдельной программы MemoryScape) и для отладки кучи (heap-based memory allocation). TotalView включает возможность проверки изменений во время отладки. Он поддерживает удаленную отладку, а также параллельные программы, использующие MPI, OpenMP, UPC, GlobalArrays. Установлен на значительном количестве суперкомпьютеров из списка top500. Отлаживает программы, написанные на Си, Си++, Фортран.

Для использования предварительно выполните загрузку модуля:

module load totalview

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Сайт: https://www.roguewave.com/products-services/totalview


Allinea DDT

Дебаггер Allinea DDT от компании Allinea Software предназначен специально для параллельных систем петафлопсных массштабов, то есть имеющих сотни тысяч процессорных ядер. Новая версия работает быстрее и более эффективна. Архитектура DDT такова, что время отклика пропорционально логарифму числа процессорных ядер. Тестировался и совершенствовался на реальных гигантских системах. Один из испытательных полигонов - суперкомпьютеры Cray XT5. Среди заказчиков - Министерство энергетики США.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов". (/opt/allinea/ddt)

Сайт:https://www.arm.com/products/development-tools/server-and-hpc/forge


ScaLAPACK

ScaLAPACK (Scalable Linear Algebra PACKage) — библиотека с открытым исходным кодом, включающая в себя подмножество процедур LAPACK, переработанных для использования на MPP-компьютерах, включая: решение систем линейных уравнений, обращение матриц, ортогональные преобразования, поиск собственных значений и др. В настоящее время она написана в стиле Single-Program-Multiple-Data с помощью явной передачи сообщений для межпроцессорного взаимодействия.

ScaLAPACK разработана с использованием PBLAS и BLACS, и предназначена для вычислений на любом компьютере или кластере поддерживающим MPI или PVM. Альтернативой ScaLAPACK является пакет функций PLAPACK.

Версия: 20120718

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Сайт: http://www.netlib.org/scalapack/


ATLAS

ATLAS (Automatically Tuned Linear Algebra Software) - библиотека, позволяющая автоматически генерировать и оптимизировать численное программное обеспечение для процессоров с многоуровневой организацией памяти и конвейерными функциональными устройствами. Базируется на BLAS 3 уровня (Level 3). ATLAS требует некоторого времени для изучения основных параметров архитектуры целевого компьютера, а затем на основе этих параметров получает "оптимальный" код.

Библиотека разработана в Argonne National Laboratory/MCS division. Распространяется бесплатно.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Сайт: http://math-atlas.sourceforge.net/


BLAS

BLAS (англ. Basic Linear Algebra Subprograms — базовые подпрограммы линейной алгебры) — стандарт де-факто интерфейса программирования приложений для создания библиотек, выполняющих основные операции линейной алгебры, такие как умножение векторов и матриц. Он был впервые опубликован в 1979, и использован для создания бо́льших пакетов, например LAPACK. Интенсивно используемые в высокопроизводительных вычислениях, высокооптимизированные реализации интерфейса BLAS были разработаны производителями аппаратного обеспечения, такими как Intel, а также другими авторами (например, ATLAS — переносимый самооптимизирующийся BLAS). Тест LINPACK Benchmark в своей работе основывается в большой степени на DGEMM, подпрограмме BLAS.

Доступна на Суперкомпьютер "Ломоносов"

Сайт: http://www.netlib.org/blas/


LAPACK

LAPACK (Linear Algebra PACKage) — библиотека с открытым исходным кодом, содержащая решатели основных задач линейной алгебры. Написана на языке Fortran с использованием другой библиотеки BLAS.

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Сайт: http://www.netlib.org/lapack/


FFTW

Библиотека FFTW является набором модулей на языках Си и Фортран для вычисления быстрого преобразования Фурье (БПФ). FFTW позволяет работать как с действительными, так и с комплексными числами, с произвольным размером входных данных, т.е. с длиной данных, не обязательно являющейся числом, кратным 2n. Библиотека также включает модули параллельной обработки БПФ, которые позволяют использовать ее на многопроцессорных машинах с общей и распределенной памятью. 

Дополнительная информация 

Программа установлена на суперкомпьютере "Ломоносов".

Сайт: http://www.fftw.org/


X2Go

Для максимального удобства на сервере входа для пользователей установлен x2go.

Пакет x2go это программное обеспечение с открытым исходным кодом, для удаленного администрирования машин Linux, которые используют протокол NX technology. X2Go дает удаленный доступ к графическому интерфейсу Linux. Защищенность соединения предоставляется благодаря использованию ssh. Серверный пакет должен быть установлен на машине с Linux. Клиентские приложения для доступа к серверному хосту могут быть запущены на Linux, FreeBSD, OS X, or Windows.

Пакет имеет клиент серверную архитектуру, поэтому нам нужно сначала скачать клиент для своей OS по ссылке.


Проброс X

Иногда бывает нужно поработать с GUI утилитами на вычислительном кластере. Для этого понадобиться две программы Putty и Xming. Putty выступает клиентом SSH и передаёт данные xserver черех ssh. Xming это портированный X Window Server для Windows. Смысл в том, что Putty передаёт X-терминальные данные через SSH, а локальный X сервер отрисовывает картинку, в нашем случаи X сервером выступает Xming.