Инфраструктура экстренных вычислений

Предотвращение наводнений

Анализ криминальных угроз

Распространение эпидемий

ИНФРАСТРУКТУРА ЭКСТРЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ


Суперкомпьютерные технологии экстренных вычислений (UC) являются базовым направлением деятельности ведущего ученого П.М.А. Слоота и коллектива НИУ ИТМО. Ключевыми задачами экстренных вычислений являются:
  1. Развитие высокоуровневых средств поддержки принятия решений на основе концепции интеллектуальных проблемно-ориентированных сред (iPSE, Intelligent Problem Solving Environment). Концепция и программная технология iPSE, разработанная в НИУ ИТМО в 2008–2010 гг., в настоящее время используется в ряде организаций РФ. Она обобщает классическую концепцию PSE (Problem Solving Environment), позволяя для различных предметных областей разрабатывать программный инструментарий разного уровня (технологические платформы, виртуальные полигоны, проблемно-ориентированные комплексы и интерфейсы к распределенным средам) на основе набора базовых программных сервисов. Концепция iPSE является комплементарной для подходов к созданию виртуальных лабораторий, традиционно применяемых коллективом под руководством П.М.А. Слоота.Дальнейшее слияние отечественного и зарубежного опыта позволит создать технологию качественно нового уровня, обеспечивающую потребности задач UC.
  2. Развитие интеллектуальных технологий управления производительностью в распределенной среде экстренных вычислений. Спецификой задач UC является динамическое формирование требуемых вычислительных мощностей на основе пула неоднородных ресурсов. В связи с этим задачи управлениявычислениями, планирования и оптимизации загрузки ресурсов отличаются от традиционных и для однородных суперкомпьютеров сверхвысокой производительности, и для распределенных сред коллективного пользования (Грид). Специфика работы в таких средах обусловлена неопределенностью их состояния; наряду с большими масштабами самой системы это делает малоэффективным использование формальных методов для планирования и требует применения интеллектуальных технологий. Данная задача решается на основе совмещения подходов, применяемых НИУ ИТМО и группой Университета г. Амстердам (UvA), под руководством П.М.А. Слоота.
  3. Создание языков программирования и инструментальных средств для решения мультидисциплинарных задач в распределенных средах. Развитие распределенных сред в рамках парадигмы eScience обеспечивает возможность не только консолидации вычислительных ресурсов, но ииспользования различных прикладных пакетов (в виде сервисов), объединяя их в составе общего композитного приложения. Использование композитных приложений является ключевым для решения задач UC, постановка которых требует сопряжения пакетов из нескольких предметных областей, отражающих причинно-следственные связи при развитии критической ситуации. Однако прямое объединение разработанных отдельными авторами с использованием разных технологий пакетов весьмазатруднительно в силу различий их интерфейсов, как на формальном, так и содержательном уровне. Преодоление данной проблемы возможно за счет введения предметных языков (Domain Specific Language, DSL) для описания отдельных сервисов и композитных приложений с целью унификации на уровне общих сущностей ("ресурс", "пакет", "данные", "параметры", "результат" и пр.).
Таким образом, в рамках данного направления исследований решаются перспективные задачи, актуальные в свете парадигмы eScience как в России, так и за рубежом.