"НОЦ СКТ" - ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, ИТОГИ 2011г

Применение потенциала суперкомпьютерных технологий (СКТ), как значимой составляющей инновационного развития страны, является задачей государственной важности, относится к приоритетному направлению и находится под постоянным контролем Президента и Правительства России.

Создание национальной системы подготовки высококвалифицированных кадров является приоритетным направлением реализации целей и задач проекта комиссии Президента РФ по модернизации и технологическому развитию экономики России "Создание системы подготовки высококвалифицированных кадров в области суперкомпьютерных технологий и специализированного программного обеспечения".

К началу реализации проекта в 2010 году, одним из сдерживающих факторов развития страны в этом направлении являлась острая нехватка высококвалифицированных специалистов в области СКТ, их подготовка отсутствовала как элемент системы высшего профессионального образования.

В проект по подготовки кадров в области СКТ изначально заложены две одинаково важные составляющие. Первая - это обучение 500 специалистов по суперкомпьютерным технологиям за период с 2010 по 2012 годы, вторая - создание системы подготовки высококвалифицированных кадров в области суперкомпьютерных технологий и специализированного программного обеспечения. Первая составляющая направлена на решение текущих неотложных потребностей страны в специалистах данного профиля. Вторая составляющая закладывает основу динамичного развития в будущем, обеспечивая воспроизводство высококвалифицированных специалистов в рамках системы высшего профессионального образования РФ после завершения проекта в целом в 2012 году.

В рамках реализации задач проекта в 2010 году была создана основа системы НОЦ СКТ, которая к настоящему моменту объединяет НОЦ СКТ в Центральном федеральном округе (на базе МГУ имени М.В.Ломоносова), НОЦ в Приволжском ФО (на базе ННГУ имени Н.И.Лобачевского), Уральском ФО (на базе ЮУрГУ), Сибирском ФО (на базе ТГУ), Северо-Западном ФО (на базе СПбГУ ИТМО) и, созданные 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.

Первым результатом деятельности НОЦ стала разработка группой экспертов Свода знаний и умений (профессиональных компетенций) в области СКТ. На основании этого Свода выполнена модернизация федеральных государственных образовательных стандартов третьего поколения. На базе обновленных образовательных стандартов в 2010 году выполнена подготовка более 100 высококвалифицированных специалистов в области СКТ и их приложений, для реализации новых образовательных программ прошли переподготовку или повышение квалификации более 40 представителей профессорско-преподавательского состава. В 2011 году эта деятельность НОЦ получила дальнейшее бурное развитие, к настоящему времени в разных группах готовится более 400 специалистов по суперкомпьютерным технологиям и проходят подготовку более 110 преподавателей.

В 2010 и 2011 годах выполнена разработка новых и расширение существующих учебных курсов, которые уже сейчас можно использовать в учебном процессе высших учебных заведений России. На основе анализа уже существующей литературы в области СКТ сформированы перспективные планы подготовки и издания учебной и учебно-методической литературы.

Важным направлением деятельности НОЦ СКТ является формирование специальных групп обучения для разных категорий слушателей (студенты, магистры, аспиранты, преподаватели, специалисты), цель которых - 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. В 2010 году было сформировано 5 специальных групп (по одной в каждом НОЦ СКТ), в программах обучения которых были отражены наиболее востребованные и перспективные направления подготовки. В 2011 году уже сформировано более 15 таких групп, в них проводится обучение по различным наиболее востребованным на сегодняшний день областям суперкомпьютерных технологий.

Так, 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-х 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 кафедр до, только вступающих на путь науки и образования, молодых преподавателей, сотрудников и аспирантов.

С 17 по 24 октября в НОЦ СКТ-Центр МГУ имени М.В.Ломоносова, на факультете Вычислительной математики и кибернетики МГУ, прошла обучение специальная группа повышения квалификации. Курс обучения рассчитан на 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 28 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 рамках учебной программы группы прочитаны лекции учеными МГУ, Академии наук РФ и ведущими специалистами 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.

Активно подключились к работе и региональные НОЦ, созданные в 2011 году. На курсах повышения квалификации преподавателей по учебной программе "Многопроцессорные вычислительные системы и параллельное программирование. Уровень 2", которые были проведены в Таганрогском технологическом институте (ТТИ) ЮФУ силами специалистов ТТИ ЮФУ и ЮФУ-центр, входящих в структуру "СКТ-Юг", была подготовлена группа из 12 преподавателей-специалистов в области информатики. Учебный курс прошли представители 4 вузов ЮФО и 5 вузов СКФО (СКГТУ, ВолгГТУ, ВолГТУ, КубГУ, ЮРГТУ (НПИ), ДагГУ, ДагГПУ, СКГТУ, СКГМУ (горно-металлургическтй университет). Выпускники этого курса совместно с преподавателями ЮФУ уже начали успешную работу по подготовке специалистов в области СКТ. В настоящее время они проводят обучение 14-и учебных групп, слушателями которых являются 374 студента и аспиранта, которые по окончании обучения пройдут тестирование в системе "Сигма" НИВЦ МГУ. Успешно прошедшие тестирование, получат соответствующий сертификат НОЦ "СКТ-Юг"

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.

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.

В ходе проекта 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/.

Еще одной формой активного обучения основам СКТ стал Интернет-университет суперкомпьютерных технологий (http://hpcu.ru), закладывающий 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. Так, в 2010 году школа по суперкомпьютерным технологиям проводилась Суперкомпьютерным консорциумом университетов России в два этапа. Первый этап проходил 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 - 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 3 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), который является одним из наиболее значимых специалистов в суперкомпьютерной области. Основной акцент в программе школы сделан на практическое освоение технологий суперкомпьютерного моделирования. Участникам школы предоставлена уникальная возможность выполнения исследовательских проектов на суперкомпьютерах МГУ, в том числе на высокопроизводительном комплексе "Ломоносов". 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".

В Н.Новгороде с 31 октября по 3 ноября 2011 г. состоялась молодежная школа "Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах".

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 из более чем 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 также направлено и на глубокую интеграцию российских университетов в мировой образовательный процесс. В рамках этого направления 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".

Одним из итогов подписания договора о сотрудничестве между Центром суперкомпьютерных технологий Штутгартского университета и Научно-образовательным центром суперкомпьютерных технологий ЮУрГУ явилась, состоявшаяся в ЮУрГУ видиоконференция доктора Уве Весснера, руководителя отдела визуализации Центра высокопроизводительных вычислений университета Штутгарта (Германия).

НИУ ИТМО подписал соглашения о намерениях с университетами Амстердама (Нидерланды), Ювяскюля, Лаппенранты (Финляндия), Лулео (Швеция). Результатом сотрудничества станет совместная подготовка специалистов по суперкомпьютерным технологиям, реализация которой начнется уже в следующем году. В 2012 году у магистрантов, получающих степень бакалавра в области компьютерных технологий, появится возможность защитить два диплома - как в своём вузе, так и в зарубежном университете. Магистерская диссертация будет готовиться с двумя научными руководителями - из обоих университетов. После защиты дипломной работы выпускнику присваивается двойная учёная степень, и выдаются дипломы обоих вузах.

Определенным результатом в области распространения знаний стало издание в 2010 году первых 5-и книг серии "Суперкомпьютерное образование", за время выполнения проекта читателям будет представлено более 25 изданий. Выпущен в свет Альманах "Суперкомпьютерное образование в мире 2010". При участии большого числа академических институтов, промышленных и коммерческих организаций 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 издания.

В издательстве Московского Государственного Университета имени М.В.Ломоносова в этом году вышла в свет серия тематических книг, среди которых:

• 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".

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, сделаны презентации о результатах проекта, 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 телеканале "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", в передаче "Черные дыры. Белые пятна." телеканала "Культура" декан факультета Вычислительной математики и информатики ЮУрГУ, доктор физ.-мат. наук, профессор Леонид Борисович Соколинский рассказал о технологиях, используемых в Южно-Уральском государственном университете, в проекте "Академия" выступил и профессор факультета ВМК ННГУ Ярослав Дмитриевич Сергеев. На Региональном отделении телекомпании "Россия 24" вышла передача "Технопарк" про сотрудничество ННГУ и Intel, на телеканале "Россия-24" вышел видеосюжет "ЮУрГУ запустил образовательную платформу Виртуальный персональный компьютер", к этому перечню можно добавить и многие другие сюжеты и передачи.

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 еженедельной газете научного сообщества "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