НОЦ "СКТ-Центр" - ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, ИТОГИ. 2011г

Для решения задач по подготовке высококвалифицированных кадров в области СКТ, в рамках реализации проекта комиссии Президента РФ по модернизации и технологическому развитию экономики России "Создание системы подготовки высококвалифицированных кадров в области суперкомпьютерных технологий и специализированного программного обеспечения", в 2010 году была создана структура Научно-образовательных центров суперкомпьютерных технологий - НОЦ СКТ. На сегодняшний день в НОЦ СКТ уже вошли восемь региональных организаций: НОЦ СКТ в Центральном федеральном округе (на базе МГУ имени М.В.Ломоносова), Приволжском ФО (на базе ННГУ имени Н.И.Лобачевского), Уральском ФО (на базе ЮУрГУ), Сибирском ФО (на базе ТГУ) и Северо-Западном ФО (на базе СПбГУ ИТМО) и, присоединившиеся к проекту в 2011 году, НОЦ Дальнего Востока (на базе ДВФУ) и Южного федерального округа (на базе ЮФУ). В Центральном федеральном округе в 2011 году к проекту присоединился МФТИ. Все базовые вузы НОЦ являются участниками Суперкомпьютерного консорциума университетов России.

Центральный Научно-образовательный центр суперкомпьютерных технологий (НОЦ "СКТ-Центр") создан на базе Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. Помимо реализации задач суперкомпьютерного образования в центральном регионе, в его функции входит и координация работ Системы НОЦ СКТ в целом.

Для подготовки квалифицированных кадров и обучения суперкомпьютерным технологиям НОЦ "СКТ-Центр" располагает самой передовой в России базой. Суперкомпьютерный комплекс МГУ включает в себя суперкомпьютеры СКИФ МГУ "Чебышев", "Ломоносов", установленные в НИВЦ МГУ, и IBM BlueGene/P, установленный на факультете вычислительной математики и кибернетики. Суперкомпьютер "Ломоносов" имеет пиковую производительность 1 373 TFlops (триллионов операций с плавающей точкой в секунду). В настоящее время суперкомпьютер "Ломоносов" занимает первое место в списке самых высокопроизводительных систем России и стран СНГ и тринадцатое место в списке высокопроизводительных систем мира. Суперкомпьютер СКИФ МГУ "Чебышев" имеет пиковую производительность 60 TFlops, и занимает 6 место в списке высокопроизводительных систем СНГ и 353 место в общемировом списке. Суперкомпьютер IBM BlueGene/P имеет пиковую производительность 27,85 TFlops и занимает 20 место в списке высокопроизводительных систем стран СНГ.

На основании разработанного в 2010 году Свода знаний и умений (профессиональных компетенций) в области СКТ выполнена модернизация федеральных государственных образовательных стандартов третьего поколения. Подготовка высококвалифицированных специалистов в области СКТ и их приложений в настоящее время ведется на базе уже обновленных образовательных стандартов. В разных группах в 2011 году подготовлено и в настоящий момент проходят подготовку более 400 специалистов по суперкомпьютерным технологиям и более 110 представителей профессорско-преподавательского состава. Вкладом НОЦ "СКТ-Центр" в общее дело стала подготовка 50 специалистов по суперкомпьютерным технологиям и 16 преподавателей.

В 2010 и 2011 годах выполнена разработка новых и расширение существующих учебных курсов. На основе анализа уже существующей литературы в области СКТ сформированы перспективные планы подготовки и издания учебной и учебно-методической литературы.

Одним из наиболее важных направлений деятельности НОЦ СКТ является формирование специальных групп обучения для разных категорий слушателей (студенты, магистры, аспиранты, преподаватели, специалисты), целью которых является интенсивная подготовка специалистов в области СКТ. Такая форма подготовки хорошо учитывает междисциплинарный характер и позволяет в сжатые сроки осуществить выпуск высококвалифицированных кадров, способных развивать и эффективно применять СКТ при проведении фундаментальных и прикладных исследований, внедрять их в промышленность и экономику. Если в 2010 году было сформировано 5 специальных групп (по одной в каждом НОЦ СКТ), то в 2011 году уже состоялось более 15 специальных групп по подготовке специалистов, в которых проводится обучение по различным наиболее востребованным на сегодняшний день областям суперкомпьютерных технологий. В НОЦ "СКТ-Центр" в 2011 году обучение проводилось в 3х группах по программам "Суперкомпьютерные системы и приложения", "Суперкомпьютерные системы и приложения. Технологии разработки параллельных программ для суперкомпьютеров", "Суперкомпьютерные системы и приложения. Администрирование суперкомпьютерных систем", "Суперкомпьютерное моделирование: технологии, инструменты и приложения" и ряду других.

Так, например, 3 марта 2011 года состоялся выпуск слушателей программы переподготовки и повышения квалификации профессорско-преподавательского состава Мордовского государственного университета по программе "Суперкомпьютерные системы и приложения". Обучение проходило в НОЦ МГУ "Суперкомпьютерные технологии" на базе факультета ВМК МГУ и НИВЦ МГУ. В рамках 72 часовой программы обучения слушателям прочитаны лекции по актуальным направлениям развития суперкомпьютерных технологий, была предоставлена возможность выполнения лабораторных работ и учебных практических заданий на системах суперкомпьютерного комплекса МГУ "Чебышев" и IBM Blue Gene/P. Сертификаты об успешном завершении программы получили 18 человек. Состав слушателей - от заведующих кафедрой до, только вступающих на путь науки и образования, молодых преподавателей, сотрудников и аспирантов.

С 17 по 28 октября в НОЦ СКТ-Центр МГУ имени М.В.Ломоносова, на факультете Вычислительной математики и кибернетики МГУ, прошла обучение специальная группа повышения квалификации по программе "Суперкомпьютерные системы и приложения". Курс обучения 72 часа. Обучение проведено по двум программам: "Суперкомпьютерные системы и приложения. Технологии разработки параллельных программ для суперкомпьютеров" и "Суперкомпьютерные системы и приложения. Администрирование суперкомпьютерных систем". Форма обучения - с полным отрывом от работы. По окончании обучения слушатели получают документ государственного образца.

С 24 октября по 14 ноября 2011 года проведено обучение специальной группы по программе "Суперкомпьютерное моделирование: технологии, инструменты и приложения". Курс посвящен изучению и освоению на практике наиболее востребованных технологий параллельного программирования для суперкомпьютерных систем, параллельных программных прикладных пакетов и инструментальных сред разработки параллельных приложений. Практические работы проводились на высокопроизводительных системах суперкомпьютерного комплекса МГУ "Ломоносов", "Чебышев", BlueGene/P. В учебной программе группы лекции ученых МГУ, Академии наук РФ и ведущих специалистов IT-компаний. Обучение в спецгруппе прошли студенты старших курсов, магистранты и аспиранты МГУ. Программа обучения включила 2 уровня: базовый - для начального и углубленный - для углубленного изучения суперкомпьютерных технологий. Обучение бесплатное. По результатам обучения выданы сертификаты НОЦ СКТ МГУ и отдельные сертификаты по модулям учебной программы. Всего в составе двух спецгрупп прошли подготовку 56 слушателей, в группе повышения квалификации - более 60.

С 26 по 29 апреля 2011 года проведено обучение пользователей суперкомпьютерного комплекса МГУ использованию пакета Accelrys Material Studio, который установлен на суперкомпьютере Ломоносов. Аудитория слушателей насчитывала более 60 человек на протяжении четырехдневного тренинга.

13 и 20 мая 2011 года совместно с компанией Intel проведен уникальный совместный семинар-тренинг, посвященный оптимизации приложений пользователей суперкомпьютерного комплекса Московского университета.

Во всех НОЦ, объединяющих десятки ВУЗов по всей стране, ведется подготовка специалистов начального уровня, результатом которой станет выпуск более 1500 специалистов уже в этом году. НОЦ "СКТ-Центр", в свою очередь, подготовит более 200 специалистов начального уровня в области суперкомпьютерных технологий.

В целях привлечения внимания и приобщения молодежи к суперкомпьютерной области знаний проведен целый ряд экскурсий на Суперкомпьютерный комплекс МГУ, всем экскурсиям предшествовали вводные лекции, на которых доступным для понимания школьников языком рассказывалось о суперкомпьютерных технологиях и степени их востребованности. В 2011 году экскурсии прошли 26 января, 11 и 24 февраля, 19 мая, 27 октября. 16 апреля 2011 г. состоялась целевая экскурсия для учащихся лицея N18 города Костромы.

8 октября 2011г в рамках "Фестиваля науки", ежегодно проводящегося в Московском государственном университете имени М.В.Ломоносова, для всех желающих была организована и проведена экскурсия на Суперкомпьютерный комплекс МГУ. С вводной лекцией, ориентированной на впервые заинтересовавшихся предметной областью - школьников, абитуриентов и студентов начальных курсов выступил старший научный сотрудник НИВЦ МГУ А.С.Антонов. На экскурсию пришло около 100-а человек, что свидетельствует о высочайшем интересе к подобным мероприятиям в частности, и "Фестиваля науки" в целом.

26 марта 2011 года организована Экскурсия для участников съезда учителей, который проходил в МГУ с 24 по 26 марта 2011. Вводную лекцию и экскурсию посетило около 150 человек, участников съезда.

В рамках проекта проводится ряд регулярных семинаров в предметной области СКТ. Так, в НОЦ "Суперкомпьютерные технологии" МГУ проходят научно-методические семинары "Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности" и "Суперкомпьютерные технологии экзафлопсного уровня" под руководством ректора МГУ В.А.Садовничего. Тематика докладов семинаров охватывает все аспекты использования и развития суперкомпьютеров, параллельных вычислительных систем и методов распределенной обработки данных для решения больших вычислительных задач.

Так, на заседаниях 25 октября и 8 ноября обсуждались такие темы как: "Суперкомпьютерные технологии в томографических исследованиях", "Обработка в реальном времени - необходимое условие решения обратной задачи сейсморазведки", "Флуоресцентные белки в output-файлах "Чебышёва"-"Ломоносова", " Решение больших задач вычислительной гидродинамики в промышленных приложениях".

В ходе проекта совместными усилиями всех НОЦ разработана концепция и реализована версия Интернет-центра системы образовательных ресурсов в области СКТ, который должен стать основой консолидации информации по Суперкомпьютерному образованию в российской части Интернета. Адрес Интернет-центра: http://hpc-education.ru/.

Преподаватели НОЦ "СКТ-Центр" принимают активное участие в работе Интернет-университета суперкомпьютерных технологий (http://hpcu.ru), который стал еще одной формой обучения основам СКТ. Создание Интернет-университета заложило основу для массового обучения параллельным вычислительным технологиям. На его базе в 2010 году более 70 слушателей смогли пройти подготовку в режиме дистанционного обучения. В 2011 году число слушателей дистанционного обучения уже перешагнуло рубеж в 230 человек.

В рамках реализации проекта были организованы и проведены молодежные школы. В 2010 году Суперкомпьютерным консорциумом университетов России была проведена школа по суперкомпьютерным технологиям, которая проходила в два этапа. Первый этап - с 4 по 14 июля в МГУ имени М.В.Ломоносова. Сайт данного этапа суперкомпьютерной школы доступен по адресу: http://school.hpc-russia.ru. Второй этап проходил с 23 по 30 октября в ННГУ имени Н.И.Лобачевского в Нижнем Новгороде, сайт доступен по адресу: http://hpcc.unn.ru/?dir=795.

С 26 июня по 2 июля 2011 года в МГУ имени М. В. Ломоносова при поддержке Суперкомпьютерного консорциума университетов России на базе НОЦ "Суперкомпьютерные технологии" МГУ прошла молодежная летняя школа "Разработка параллельных приложений для петафлопсных вычислительных систем" (http://school.hpc-russia.ru). Участниками школы стали студенты старших курсов, магистранты, аспиранты и молодые ученые в возрасте до 30 лет. Обучение было направлено на углубленное изучение суперкомпьютерных технологий, высокопроизводительных вычислений, методов разработки сверхмасштабируемых параллельных программ, методике проведения крупномасштабного вычислительного эксперимента, возможностям их практического применения для решения актуальных задач науки и техники. Занятия прошли с расширенным лабораторным практикумом, обзорные доклады сделаны ведущими учеными и специалистами, проведены практические работы различного уровня сложности. В работе школы принял участие ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского центра Юлиха (Германия) Берндт Мор (Bernd Mohr), являющийся одним из наиболее значимых специалистов в суперкомпьютерной области.

Основной акцент в программе школы был сделан на практическое освоение технологий суперкомпьютерного моделирования. Участникам школы предоставилась уникальная возможность выполнения исследовательских проектов на суперкомпьютерах МГУ, в том числе на высокопроизводительном комплексе "Ломоносов". Прошедшее обучение спецгруппы "Разработка сверхмасштабируемых программ", является первым примером обучения у нас в стране по столь сложной, но крайне необходимой тематике.

С 19 по 24 сентября 2011 года в Абрау-Дюрсо, Новороссийск прошла конференция молодых ученых "Теория и практика параллельного программирования"

Одной из важных функций НОЦ СКТ стало осуществление тесной связи между вузами, РАН, промышленностью, бизнесом. На базе НОЦ "Суперкомпьютерные технологии" МГУ проведен ряд совещаний с участием представителей науки, промышленности и бизнеса.

2 декабря 2010 года прошло координационное совещание представителей вузов, научных институтов и ИТ-компаний, всего около 150 человек более чем из 30 организаций собрались вместе для того, чтобы проанализировать перспективы развития СКТ в мире и обсудить предложения по развитию системы суперкомпьютерного образования в стране.

Итоги совещания освещались в новостных передачах центрального телевидения, печатных и электронных СМИ.

23 сентября 2011 года в рамках ежегодной Международной суперкомпьютерной конференции "Научный сервис в сети Интернет: Экзафлопсное будущее", Новороссийск (Абрау'2011), в формате "круглого стола" прошло рабочее совещание по выполнению задач программы создания национальной системы подготовки высококвалифицированных кадров, на котором присутствовали представители всех региональных НОЦ, входящих в систему НОЦ СКТ.

Выполнение проекта направлено и на глубокую интеграцию российских университетов в мировой образовательный процесс. В 2010 году к процессу подготовки высококвалифицированных российских специалистов в области СКТ были привлечены зарубежные ученые, в частности, в октябре-ноябре 2010 года в МГУ, ННГУ и СПбГУИТМО прошли выступления одного из самых известных специалистов в области суперкомпьютерных технологий в мире Томаса Стерлинга, США. В 2011 году перед российской аудиторией слушателей выступит целый ряд именитых зарубежных ученых, занимающих лидирующие позиции в своих предметных областях. Так, например, для слушателей специальной группы обучения "Суперкомпьютерное моделирование: технологии, инструменты и приложения" профессор университета Миннесоты Карлос Соса (Carlos Sosa) прочел в удаленном режиме по трансляции через интернет лекцию " High Performance Computing in Chemistry and Life Sciences: Past, Present, and Future".

В 2010 году в рамках проекта были изданы первые 5 книг серии "Суперкомпьютерное образование", за время выполнения проекта будет представлено более 25 изданий. Выпущен в свет Альманах "Суперкомпьютерное образование в мире 2010". При участии большого числа академических институтов, промышленных и коммерческих организаций в марте 2011 года издан второй выпуск книги "Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности", объединивший около 30 реальных примеров суперкомпьютерных приложений, актуальных для научно-технологического комплекса страны. В 2011 году готовится к печати третий выпуск этого ежегодного издания. В издательстве Московского Государственного Университета имени М.В.Ломоносова вышла в свет серия тематических книг:

• В.В. Воеводин "Вычислительная математика и структура алгоритмов";
• В.П. Гергель "Высокопроизводительные вычисления для многоядерных процессорных систем";
• Л.А. Линев, Д.К. Боголепов, С.И. Бастраков "Технологии параллельного программирования для процессоров новых архитектур";
• К.В. Корняков, В.Д. Кустикова, И.Б. Мееров, А.А. Сиднев, А.В. Сысоев, А.В. Шишков "Инструменты параллельного программирования в системах с общей памятью";
• А.В. Старченко, Е.А. Данилкин, В.И. Лаева, С.А. Проханов "Практикум по методам параллельных вычислений" Еще двадцать книг подготовлены к изданию и выйдут в свет уже в этом году.

Для информирования общества о достижениях в развитии СКТ и привлечения талантливой молодежи разработана и реализована система мероприятий по популяризации достижений и перспектив использования суперкомпьютерных технологий с привлечением средств массовой информации. Подготовлено и опубликовано целое множество информационных и научно-популярных статей и материалов в печатных и электронных изданиях, подготовлены и сделаны презентации о результатах проекта, подготовлены и вышли в телевизионный эфир специализированные передачи о суперкомпьютерах и их приложениях. Обеспечено представительство проекта на весомых и значимых мероприятиях для информирования общества и представления достижений в развитии СКТ.

Так, Вице-президент РАН, ректор МГУ им. М.В.Ломоносова Виктор Антонович Садовничий ответил на вопросы научного обозревателя ИТАР-ТАСС Александра Цыганова о развитии и перспективах российских суперкомпьютерных технологий в опубликованном интервью "Россия не имеет права отставать в СуперЭВМ". На канале "Культура" в проекте "Академия" Член-корреспондент РАН, заместитель директора Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ им. М.В. Ломоносова, доктор физико-математических наук и профессор Владимир Валентинович Воеводин прочел две лекции: "Суперкомпьютеры: незаметные гиганты" и "Суперкомпьютеры: огромные и незаменимые". Новости проекта регулярно представляются на сайте http://www.i-russia.ru проекта "Суперкомпьютерное образование" Комиссии при Президенте РФ по модернизации и технологическому развитию экономики России, ход проекта детально освещается в газете "Поиск" и многих других изданиях.

В целях координации и слаженной планомерной деятельности всех НОЦ, участников проекта, в НОЦ "СКТ-Центр" Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова регулярно проводятся совещания рабочей группы с участием представителей всех вовлеченных НОЦ.

---

© Лаборатория Параллельных Информационных Технологий, НИВЦ МГУ