Продолжаем представление научно-образовательных центров в области суперкомпьютерных технологий (НОЦ СКТ), сформированных в рамках реализации проекта Комиссии Президента РФ по созданию системы подготовки высококвалифицированных кадров в области суперкомпьютерных технологий и специализированного программного обеспечения. Напомним, в нынешнем году национальная сеть НОЦ СКТ пополнилась еще тремя новичками: НОЦ “СКТ-МФТИ” (“Поиск” №44-45, 2011), НОЦ “СКТ-Юг” и НОЦ “СКТ-Дальний Восток”, созданными на базе университетов МФТИ, ЮФУ и ДВФУ. Выиграть конкурс этим вузам позволил серьезный задел в области развития суперкомпьютерных технологий. Теперь главное — не упустить предоставленные возможности, став настоящими центрами суперкомпьютерной активности для своих регионов.
Создание НОЦ “СКТ-Юг” для Южного федерального университета — как лидера на Юге России в сфере науки и образования — стало очередным шагом в развитии стратегии формирования инновационных площадок совместно с вузами региона для внедрения новых образовательных технологий, обеспечения взаимосвязи науки и промышленности, подготовки высококвалифицированных кадров для прорывных отраслей промышленности региона и России.
ЮФУ — правопреемник традиций и технологий, имеющих богатую историю еще с 70-х годов прошлого столетия: два из четырех вошедших в 2006 году в состав ЮФУ вузов являлись несомненными лидерами на Юге России в области суперкомпьютерных технологий, начиная с создания суперЭВМ, разработки системного и прикладного ПО, использования суперкомпьютерной техники и технологий для решения актуальных научно-исследовательских, конструкторских и практических задач. Так, например, в Таганрогском радиотехническом университете исследованиями в области разработки суперкомпьютеров для решения специальных задач науки и промышленности начали заниматься в 1975 году. Именно с этого момента под руководством академика РАН А.Каляева, профессоров И.Николаева и О.Макаревича начались работы по созданию опытных образцов суперкомпьютеров различной архитектуры. В Ростовском государственном университете работы по суперкомпьютерной тематике стартовали в 1983 году с проекта по разработке специализированного комплекса системного и прикладного ПО 64-процессорных отечественных суперкомпьютеров ПС-2000, выполнявшегося по постановлению Правительства СССР. Впервые в России был создан центр коллективного пользования суперкомпьютерными ресурсами. Совместно с коллегами и учениками профессор И.Николаев, опять же впервые в России, осуществил подготовку лекционного курса по параллельным вычислениям и параллельному программированию. При этом студенты применяли свои знания на практике, выполняя лабораторные работы на компьютере N-Cube, приобретенном в 1997 году при участии администрации Ростовской области.
— Все это и позволило ЮФУ в режиме быстрого старта обеспечить качественное и высококвалифицированное выполнение мероприятий в рамках развития национальной системы НОЦ СКТ в 2011 году, — рассказывает проректор по информатизации и электронному обучению ЮФУ, руководитель НОЦ “СКТ-Юг”, доктор физико-математических наук Алексей Карапетянц. — НОЦ “СКТ-Юг” базируется на распределенной системе суперкомпьютерных кластеров ЮФУ. Большая часть данного оборудования была закуплена и введена в эксплуатацию в 2006-2010 годах в рамках реализации Приоритетного национального проекта “Образование”. Приобретение оборудования шло с учетом перспективной реализации масштабных и сложных проектов, таких, например, как проект формирования отечественной системы НОЦ СКТ. Учитывая глубокие основы суперкомпьютерного образования в ЮФУ, традиции и богатую историю развития суперкомпьютерных технологий, важно было не только сохранить имеющиеся навыки и потенциал, но и приумножить их. Так, в 2008 году в Таганрогском технологическом институте ЮФУ была установлена суперкомпьютерная система пиковой производительностью 18,8 TFlops. Сегодня она активно используется для численного моделирования вычислительно-трудоемких задач, требующих значительных объемов оперативной памяти и производительности, система позволяет считать важные прогнозные задачи в высокооперативном режиме. Суперкомпьютерный кластер Южно-Российского регионального центра информатизации ЮФУ решает в основном задачи образовательного процесса. Массовое выполнение студентами и аспирантами вычислительных работ вошло в привычку и является уже обыденным мероприятием. Кроме того, на этих мощностях решают свои задачи и зарубежные ученые, в частности специалисты из Института Нильса Бора (Дания). Используемый в Институте физической и неорганический химии ЮФУ кластер пиковой производительностью 5 TFlops ориентирован на прикладные задачи химии, включая моделирование структур, пригодных для создания элементной базы молекулярной электроники. Важно отметить, что и данный кластер практически полностью загружен. Эти и еще ряд кластеров ЮФУ объединены в единую сеть, работоспособность которой обеспечивают исключительно высококвалифицированные инженерные и научно-педагогические кадры: сотрудники уже упомянутых подразделений ЮФУ, а также НИИ механики и прикладной математики, НИИ физики, кафедр профильных факультетов.
Суперкомпьютерные мощности ЮФУ используются сотрудниками и научными коллективами университета, в том числе и во взаимодействии с ведущими российскими и зарубежными научными организациями, для решения широкого спектра научно-прикладных задач. Например, связанных с распространением загрязнений в водной и воздушных средах вблизи расположения крупных городов, в частности в районе Волгодонской АЭС. Другая задача — проведение ежесуточного расчета течений и возвышения уровня воды в Таганрогском заливе и Азовском море с учетом текущих метеоусловий. Решаются также прикладные задачи аэрогидродинамики летательных аппаратов, в том числе расчет внешней и внутренней аэродинамики перспективного среднемагистрального самолета МС-21 (по заказу ЗАО “Гражданские самолеты Сухого”). Интенсивные исследования проводятся в направлении моделирования элементной базы молекулярной электроники, призванной заменить традиционную полупроводниковую электронику. Осуществляется моделирование электродинамики излучающего разрыва и распределительных устройств фазированных антенных решеток и систем, в том числе для модернизируемого Су-35.
Главное направление деятельности НОЦ “СКТ-Юг” — образовательная миссия в регионе: обучение методам численного моделирования и параллельного программирования на системах с массовым параллелизмом будущих инженеров-разработчиков современной техники и технологий, а также математиков-прикладников. Создание на Юге России системы подготовки специалистов разного уровня в области суперкомпьютерных технологий, а также практического применения этих технологий для решения самых современных научно-практических и промышленных задач — стратегическая цель развития НОЦ “СКТ-Юг”.
За короткое время существования силами НОЦ “СКТ-Юг” сделано уже немало: на курсах повышения квалификации подготовлена группа из 12 преподавателей-специалистов пяти вузов ЮФО (в том числе ЮФУ) и вузов СКФО (СКГТУ, ВолгГТУ, КубГУ, ЮРГТУ (НПИ), ДагГУ, ДагГПУ, СКГМУ). В систему подготовки по программе суперкомпьютерного образования вовлечены 374 студента и аспиранта. По окончании обучения все они пройдут тестирование в системе “Сигма” НИВЦ МГУ. Успешно сдавшие тест получат соответствующий сертификат НОЦ “СКТ-Юг”.
Обучение суперкомпьютерным технологиям не должно идти в отрыве от реальных нужд промышленности, уверены в НОЦ “СКТ-Юг”. Для решения этой задачи были заключены соглашения с рядом организаций промышленности и бизнеса, установлены партнерские отношения с зарубежными научно-образовательными организациями Дании, Китая, Сербии, Украины, Армении и Белоруссии, активно вовлеченными в преподавание, разработку и использование СКТ. Кроме того, в кратчайшие сроки удалось привлечь ведущих зарубежных ученых к чтению лекций по СКТ-тематике в ЮФУ. Особую роль в расширении суперкомпьютерного взаимодействия сыграли имевшиеся контакты научно-педагогических коллективов ЮФУ.
Главным результатом проекта должно стать формирование целостной системы подготовки высококвалифицированных кадров в области СКТ, которая послужит основой для устойчивого развития наукоемкой промышленности Юга России.
ПОЛНОСТЬЮ МАТЕРИАЛ СПЕЦВЫПУСКА ПРЕДСТАВЛЕН В ФОРМАТЕ PDF.
Спецвыпуск подготовила Нина Шаталова.
Фото Ольги Жбановой, Георгия Тарасова, Анны Лабутиной
Нет комментариев