GRID’2021: программа насыщенная, участие рекордное

Новости, 22 июля 2021

С 5 по 9 июля в Лаборатории информационных технологий имени М. Г. Мещерякова в гибридном формате прошла девятая международная конференция «Распределенные вычисления и грид-технологии в науке и образовании (GRID’2021)». Конференция GRID, которая проводится каждые два года, была посвящена 65-летию ОИЯИ и 55-летию образования ЛВТА (ныне ЛИТ).

Конференция традиционно привлекла многочисленное сообщество российских и зарубежных специалистов, готовых обсудить возникающие задачи и перспективы, связанные с использованием и развитием распределенных грид-технологий, гетерогенных и облачных вычислений в различных областях науки, образования, промышленности и бизнеса. В этом году в тематику конференции также вошли вопросы, касающиеся квантового компьютинга.

В работе конференции приняли участие более 270 ученых (103 – очно, более 170 – дистанционно) из научных центров Армении, Беларуси, Болгарии, Германии, Грузии, Египта, Ирана, Италии, Китая, Молдовы, Новой Зеландии, Польши, Румынии, Словакии, Чехии, Франции, Швеции и Швейцарии. Россия была представлена участниками из 28 университетов и исследовательских центров. В рамках конференции была организована работа 10 секций, на которых обсуждались вопросы, связанные с развитием технологий распределенных вычислений, облачных технологий, гетерогенных вычислений, добровольных вычислений и аналитики больших данных, машинного обучения и квантовой обработки информации.

Открыл конференцию директор ОИЯИ Г. В. Трубников докладом о стратегическом развитии ОИЯИ до 2030 года и далее. Он подчеркнул, что информационные технологии – динамично развивающаяся область, а Многофункциональный информационно-вычислительный комплекс (МИВК) ЛИТ является базовой установкой ОИЯИ. Директор ЛИТ имени М. Г. Мещерякова В. В. Кореньков

продолжил стратегическую тематику докладом о перспективах и планах развития ИТ в нашем Институте. Он подчеркнул, что ЛИТ будет и далее предоставлять высококачественные сервисы и поддержку ученым, участвующим в проектах ОИЯИ как на территории Дубны, так и за ее пределами, продолжая развивать телекоммуникационные технологии, хранилища данных, вычислительные системы, алгоритмы и программное обеспечение, технологии обработки и анализа данных, а также информационную безопасность.

С большим интересом участники конференции заслушали доклад академика РАН А. И. Аветисяна, ведущего российского специалиста по системному программированию, «Перспективы развития системного программирования и кибербезопасности».

Один из разработчиков распределенной системы компьютинга для экспериментов на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН О. Смирнова (Лундский университет, Швеция), представила обзорный доклад о распределенных вычислениях в науке, а С. Кампана (ЦЕРН) рассказал о том, как изменяется всемирная распределенная система обработки данных с экспериментов LHC в условиях увеличения светимости и потока данных ускорителя. Текущее состояние инфраструктуры мониторинга и учета распределенных вычислений в эксперименте ATLAS представил А. Алексеев (ИСП РАН).

Обзор развития систем хранения данных на основе файловой системы dCache был дан в докладе Т. Мкртчяна (DESY, Германия). Хотя изначально данная система была разработана для экспериментов по физике высоких энергий, сегодня она используется различными научными сообществами, включая астрофизику, биомедицину и науки о жизни.

Развитию проекта DIRAC, служащему основой для построения распределенных вычислительных систем, посвятил свой доклад А. Царегородцев (Центр по физике частиц Университета Марселя, Франция). В настоящее время с помощью DIRAC были интегрированы вычислительные ресурсы и системы хранения МИВК, а также вычислительный кластер NICA и кластер Национального автономного университета Мексики (UNAM). С помощью данной распределенной инфраструктуры проводится моделирование данных для экспериментов мегасайенс проекта NICA. На базе DIRAC построена и работает распределенная информационно-вычислительная платформа, интегрирующая облачные ресурсы организаций государств-членов ОИЯИ.

Отдельная пленарная сессия была посвящена квантовому компьютингу. Признанный мировой классик в данной области К. Калуде (Новая Зеландия) представил доклад, в котором объяснил, в чем заключается превосходство квантовых вычислений над традиционными, а ведущий российский специалист в этой области А. К. Федоров (руководитель группы квантовых информационных технологий «Сколково») рассказал о квантовом компьютинге от его истоков до наших дней, его текущем статусе в России и мире.

Пленарный доклад В. Е. Велихова (НИЦ «Курчатовский институт») был посвящен концепции и перспективам развития нового сегмента Российского консорциума RDIG (Российский грид для интенсивных операций с данными, Russian Data Intensive Grid) под названием RDIG-М: RDIG для мегасайенс проектов.

Обзор состояния и перспектив развития МИВК в ЛИТ ОИЯИ был дан в докладе Т. А. Стриж.

Отмечено, что грид-сайт Tier1 в ЛИТ успешно функционирует и занимает второе место в мире по обработке данных с эксперимента CMS; грид-сайт Tier2 ОИЯИ – самый производительный в Российском консорциуме RDIG; успешно развиваются облачная инфраструктура и гетерогенная платформа HybriLIT, включающая суперкомпьютер «Говорун».

М. И. Зуев (ЛИТ) посвятил свой доклад развитию гетерогенных вычислений в ОИЯИ на базе суперкомпьютера «Говорун», являющегося уникальной вычислительной гиперконвергентной системой с программно-определяемой архитектурой. Суперкомпьютер оснащен сверхбыстрой системой обработки и хранения данных и занимает первое место среди российских суперкомпьютеров по скорости приема и обработки информации. «Говорун» обладает уникальными свойствами по гибкости настройки под задачу пользователя, что позволяет проводить ресурсоемкие, массивно-параллельные расчеты для решения задач различных типов в области теоретических исследований в рамках решеточной квантовой хромодинамики, релятивистских тяжелых ионов, радиационной биологии, а также обрабатывать и моделировать данные для мегапроекта NICA.

На конференции прозвучали пленарные доклады, посвященные концепции компьютинга для эксперимента SPD на NICA (А. С. Жемчугов, ЛЯП); стратегии развития ИТ в Институте физики высоких энергий в Китае (Ц. Хуан, ИФВЭ, Китай); статусу вычислительного центра ПИК, основной задачей которого является хранение и обработка данных экспериментов на ядерном реакторе ПИК (А. К. Кирьянов, ПИЯФ НИЦ «Курчатовский институт»).

С интересом были встречены доклады П. Лула (Краковский экономический университет, Польша) о методах кластеризации в исследовательском анализе научной продуктивности на основе онтологий и В. Д. Лахно (ИМПБ РАН, Пущино) о перспективах нанобиоэлектроники и создании электронных устройств на основе молекулярной ДНК.

В рамках конференции были проведены круглые столы, посвященные использованию ИТ в образовании; российскому сегменту WLCG (Worldwide LHC Computing Grid) – RDIG; суперкомпьютерным технологиям; компания Intel представила свой новый продукт – высокоскоростную файловую систему Intel DAOS. Ряд пленарных докладов на конференции сделали представители ИТ-индустрии, которые выступили спонсорами конференции. Среди них IBS Platformix, IT Cost, Ниагара Компьютерс, Dell EMC, RSC Group, Intel, Softline. В этих докладах был дан анализ развития информационных технологий и представлены тенденции развития систем хранения, компьютерных коммуникаций, новых вычислительных архитектур, а также затронуты вопросы проектирования крупных вычислительных центров. Всем компаниям-спонсорам конференции вручены памятные дипломы.

По традиции во время конференции состоялась теплоходная прогулка по рекам Волга и Дубна, которая завершилась барбекю в Ратмино.

Участники конференции были рады живому общению. В ходе конференции проведены плодотворные обсуждения и дискуссии, предложены новые ИТ-проекты и направления сотрудничества ЛИТ с организациями, университетами России и другими странами-участницами ОИЯИ.

Во время закрытия конференции прозвучали слова благодарности организационному комитету за высокий уровень проведения этого большого научного мероприятия.

А. Б. Дегтярев (СПбГУ): «Без живого общения ученых друг с другом науки не существует. Спасибо организаторам за то, что, несмотря на сложную эпидемиологическую обстановку, конференция состоялась».

К. Боррас (DESY): «Организаторы очень хорошо справились с гибридным режимом проведения конференции, никаких проблем с подключением не возникло. Программа конференции была насыщенной, интересной и актуальной».

Г. В. Трубников: «Отличное мероприятие, особенно прекрасно было видеть столько энергичных молодых (да и не только) ребят и девушек! Репутация лаборатории высочайшая, это огромная заслуга и директора лаборатории Владимира Васильевича Коренькова, и всего коллектива ЛИТ!»

Презентации представленных докладов и фотоматериалы размещены на сайте конференции . Избранные труды конференции будут опубликованы в CEUR Workshop Proceedings .

Оргкомитет конференции,
фото Евгения Горячкина,
Елены Пузыниной

Еженедельник ОИЯИ о GRID’2021

С 5 по 9 июля в Лаборатории информационных технологий ОИЯИ работала традиционная конференция «Распределенные вычисления и грид-технологии в науке и образовании GRID-2021». Конференция проводится раз в два года, но в прошлом году она не состоялась по всем известным причинам. В этом году, работая в смешанном формате, конференция собрала 239 участников из 19 стран. Были прочитаны 25 пленарных лекций, 99 докладов прозвучали на параллельных секциях, состоялись 3 круглых стола.

Открывая конференцию, директор ЛИТ В. В. Кореньков приветствовал собравшихся в конференц-зале лаборатории и передал слово онлайн-участникам. Первым коллег приветствовал декан факультета ВМК МГУ, директор ФИЦ «Информатика и управление» РАН академик И. А. Соколов, подчеркнувший, что «это очень интересная конференция, которая всегда ставит важные и любопытные вопросы. Факультет ВМК и наш институт всегда участвовали и, надеюсь, будут участвовать в ней и сейчас». Директор Института системного программирования РАН академик А. И. Аветисян начал с истории, напомнив о значении личности Николая Николаевича Говоруна для команды их института, себя лично и, конечно, для ОИЯИ.

В конференц-зале гостей приветствовали И. Б. Семенов (НИЦ «Курчатовский институт», ITER), И. Г. Черных (Сибирский суперкомпьютерный центр Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН), А. Б. Дегтярев (Санкт-Петербургский госуниверситет), А. К. Кирьянов (ПИЯФ), С. Д. Валентей (Российский экономический университет имени Г.В.Плеханова), представители компаний — многолетних партнеров и надежных спонсоров конференции. Первым выступлением конференции стал доклад директора ОИЯИ Г.В.Трубникова «Стратегический план долгосрочного развития ОИЯИ». Он начал с сообщения о том, что КПП утвердил решение Ученого совета о присвоении Лаборатории информационных технологий имени М. Г. Мещерякова. «Для нашего Института эта конференция — часть стратегического плана развития. Миссия ЛИТ — развитие сетей, информационных технологий и компьютерной инфраструктуры ОИЯИ для обеспечения разнообразных исследований в Институте и странах-участницах».

Своими впечатлениями от участия в конференции со СМИ Института поделились некоторые ее участники.

И. Б. Семенов (НИЦ «Курчатовский институт»): Я немного из другой области — из термоядерной физики. Мы сейчас строим международный термоядерный реактор ITER недалеко от Марселя (Франция). Я возглавляю отдел в проектном центре ITER Росатома, а всего в проекте участвуют семь стран: Россия, США, объединенная Европа, Корея, Индия, Китай и Япония. Реактор мощностью 500 МВт, первая плазма будет получена в 2025 году. Когда установка заработает, она будет производить порядка 2 петабайт диагностической информации в день. Наш проектный центр фактически представляет собой научную управляющую компанию. И перед нами встают те же проблемы, что и в физике высоких энергий: эту информацию нужно зарегистрировать, где-то и как-то хранить, плюс еще должно быть резервированное хранилище, ну и ее надо будет распределять и обрабатывать по всему миру. Обработка у нас несколько другая, чем в физике высоких энергий. Температура вещества, которое мы изучаем, — 150 млн градусов, и все физические явления, с помощью которых мы его изучаем, непростые. Часть физических явлений мы используем в одном диапазоне, часть — в другом, часть — в третьем, причем часть этих каналов имеет частоту оцифровки гигагерц и выше, — отсюда и набирается миллион каналов. Мы начали с того, что создаем единое информационное пространство термоядерных установок в России, которое включает в себя ведущие институты нашего профиля, университеты, другие организации. А дальше оно должно быть подключено к установке ITER. В Дубне в физике высоких энергий, с нашей точки зрения, этот вопрос частично решен, и мы сюда приехали учиться.

В. А. Мосолов (НИИ ядерных проблем Белорусского госуниверситета): На эту конференцию я езжу регулярно, хотя я физик и занимаюсь главным образом теорией элементарных частиц, но поскольку спасение утопающих всегда было делом рук самих утопающих, то и компьютером приходится заниматься постоянно. В Дубну я впервые приехал в 1977-м, чтобы тогда еще на вычислительных машинах CDC сделать первые расчеты для своей дипломной работы. А потом и дальше пошло. Сейчас наш институт сотрудничает с ЦЕРН, и мы пересекаемся с ОИЯИ в этой области, к тому же, как вы знаете, Беларусь — член ОИЯИ. И, в частности, мы ведем работы с ЛИТ, поскольку для расчетов в физике высоких энергий без компьютерных мощностей никак. Мы еще в начале 2000-х поняли, что нам нужен свой отдельный кластер по примеру других институтов. Сделали первый кластер из полутора десятков десктопов и потихонечку его совершенствуем. Правда, у нас потребности не такие, как у вас, тем не менее, у нас размещен центр Tier3. Он через облако напрямую подключен к ОИЯИ и работает вместе с ним, то есть может отдавать часть мощностей, может вместе считать. Сюда мы ездим регулярно, обычно нас больше приезжает, но в ковидную эпоху прислали меня одного, а второй товарищ сидит у компьютера.

Директор ЛИТ В. В. Кореньков: Сегодня открывается наша традиционная конференция «Грид-технологии в науке и образовании», это уже девятая конференция. Мы ее проводим каждые два года уже 17 лет. Сегодня мы ее проводим в смешанном формате: часть участников смогли приехать в Дубну, большая часть будет участвовать дистанционно. Конференция затрагивает основные направления развития информационных технологий в нашем Институте как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Поэтому были приглашены крупнейшие специалисты в области информационных технологий — это и распределенные вычисления, и компьютинг для мегасайенс-проектов, и параллельно-гибридные вычисления, и квантовый компьютинг, и аналитика больших данных, и многие другие направления, которые развиваются в нашем Институте для осуществления его научной программы, модернизации базовых установок, развития международного сотрудничества. Большое внимание будет уделено развитию нашего Многофункционального информационно-вычислительного комплекса, который выходит на передовые рубежи. Аналогов ему практически не существует, потому что он интегрирует грид-технологии, облачные технологии, гетерогенные вычисления, большие хранилища данных и, главное, новые технологии для разработки программного обеспечения для новых платформ, в том числе, платформ квантовых вычислений. Соответственно, вся эта тематика будет представлена на конференции.

Что касается участников, то запланирован доклад ведущего специалиста в области системного программного обеспечения и кибербезопасности и создания защищенного программного обеспечения академика А. И. Аветисяна, директора Института системного программирования. К сожалению, не сможет участвовать наш друг, один из ведущих специалистов в области параллельных вычислений В.В.Воеводин, директор НИВЦ МГУ, он планировал выступить удаленно, но заболел. Запланировано выступление руководителя проекта WLCG в ЦЕРН Симона Кампана о стратегии развития компьютерной инфраструктуры LHC и проектов класса мегасайенс, выступит руководитель крупнейшего европейского проекта по хранению и обработке данных Тигран Мкртчан из DESY, также выступит один из ведущих специалистов в области распределенных вычислений в Европе Андрей Царегородцев из Марселя и ведущий эксперт в области компьютинга для LHC и конкретно эксперимента ATLAS Оксана Смирнова. Запланированы очень хорошие доклады по квантовым вычислениям, будет доклад Василия Велихова из Курчатовского института о реорганизации нашей федерации RDIG (Russian Data Intensive GRID) для поддержки мегайенс-проектов России. Конечно, будет много докладов, связанных с развитием нашего Многофункционального комплекса, много докладов от наших партнеров из более чем 40 организаций России, так что программа обещает быть разнообразной и интересной.

Наша конференция необычная еще и потому, что этот год юбилейный для Института, юбилейный и для нашей лаборатории — нам исполнилось 55 лет, а в прошлом году, когда конференция должна была пройти по плану, мы отметили юбилеи наших отцов-основателей — М. Г. Мещерякова и Н. Н. Говоруна, так что мы поздравляем с юбилеем наш Институт, нашу лабораторию и вспоминаем наших отцов-основателей, которые заложили то, что мы сейчас имеем. К сожалению, многие не смогли приехать, хотя и собирались, потому что в последние две-три недели эпидемическая ситуация ухудшилась. Мы строго проверяем приехавших, все участники должны быть вакцинированы или иметь отрицательный тест, мы не хотим ухудшить общую ситуацию. У нас запланирована поездка по Волге, на которую кроме участников конференции приглашены члены центральной дирекции и директора лабораторий. Они смогут в неформальной обстановке обсудить с ведущими специалистами разные направления развития компьютинга, информационных технологий нашего Института.

С. Д. Валентей, руководитель научно-исследовательского объединения Российского экономического университета имени Г. В. Плеханова: Я начну с того, что мы встретились с Владимиром Васильевичем восемь лет назад на конференции в Особой экономической зоне «Дубна». Я, как и он, выступал с докладом, и для меня уже тогда было понятно, что те методы анализа, которые применяются в области экономики, недостаточны. Объем информации колоссален, он многослоен, и обычные социологические обследования, обычные методы позволяют, конечно, ответить на некоторые вопросы, но не на все. Приведу пример, это как раз тот проект, который был реализован в лаборатории, созданной В.В.Кореньковым в нашем университете, — всех интересует ситуация на рынках труда. Как проводятся исследования? Осуществляются опросы не известно кого, не известно сколько. Это не анализ ситуации на рынке труда, особенно в регионах. Для решения была разработана самообучающаяся модель, которая позволяет в онлайн-режиме отслеживать ситуацию на рынках труда через те издания, где публикуются «Требуются…». В этом случае мы заменяем несколько тысяч респондентов на сотни тысяч.

Создать лабораторию оказалось сложно, год я пробивал эту идею. Коллеги, которым я объяснял необходимость создания лаборатории, отвечали: в экономике нет такого количества данных, чтобы использовать аналитику больших данных, это не коллайдер! На самом деле экономика сложнее физики: там вы имеете дело с конечными величинами, а мы имеем дело с бесконечными, причем надо учитывать влияние психологии и другое. Мы были первыми, потому что семь лет назад никто не использовал аналитику больших данных для решения социально-экономических задач. А теперь у нас в университете сформирована группа data science, исключительно для талантливых ребят. Учиться сложно, судите сами: в первую группу записались 43 студента, из них отобрали 27, закончили 9. А сейчас мы создали спецфакультет для талантливых ребят, где будут читаться очень мощная экономика и очень сильные цифровые курсы. Как раз лаборатория Владимира Васильевича и другие лаборатории участвуют в формировании этого факультета, в формировании программы. А замысел у меня такой: сейчас у нас в вузах наука идет от образования, а я решил создать образование от науки. База — это исследовательские лаборатории, они готовят спецкурсы, естественно, обычные курсы читают обычные преподаватели, ученые их никогда в жизни не прочитают, а спецкурсы должна читать элита. Это будет элитарный факультет, с элитарными специалистами — из ОИЯИ, из-за границы.

А. Б. Дегтярев (Санкт-Петербургский госуниверситет): В этой конференции мы участвуем очень давно, я лично — с 2012 года, а потом мы участвовали в каждой последующей. К сожалению, в прошлом году она не состоялась, так что я очень благодарен Владимиру Васильевичу Коренькову, что в таких очень не простых условиях ему удалось организовать очный формат. За последний год мы привыкли к онлайн-конференциям. Это, с моей точки зрения, жуткий эрзац, который саму идею конференции убивает на корню. В любой конференции основное — это не прослушать доклады, и даже не задать вопросы, а лично пообщаться с теми коллегами, с которыми ты не видишься довольно долго, понять, чем они сейчас дышат, какие у них планы, интересные новые идеи. Воспринять эти идеи, поделиться своими — именно в этом назначение конференции. Не в публикации, отчетности, росте Хирша, а именно в живом общении, которое дает нам возможность двигаться в науке. В этом году в ЛИТ должна была быть конференция «Математическое моделирование и вычислительная физика», они идут по очереди, в них мы тоже всегда принимаем участие.

По существу, эти конференции стимулировали наше плотное общение, тесные связи, реализовавшиеся, например, в том, что Владимир Васильевич — председатель государственной экзаменационной комиссии в магистратуре в нашем университете. А эти магистры осенью ежегодно приезжали в ОИЯИ на практику, к сожалению, прошлая осень пролетела, и очень хорошая группа не смогла сюда приехать. На эту конференцию мне удалось привезти всех наших магистров, которые будут защищаться в следующем году. Важно не то, что они участвуют в конференции, а их восприятие новой научной мысли, которая есть в ОИЯИ, а с моей точки зрения, ОИЯИ — один из главных центров информационных технологий, и не только в России, но и в мире. Это наше общение привело к тому, что мы с моим коллегой, профессором А.В.Богдановым являемся членами диссертационного совета в ЛИТ, я — председатель государственной экзаменационной комиссии в Университете «Дубна». Эти связи приводят к тому, что мы двигаемся, мы делимся своими идеями, они здесь как-то воспринимаются, внедряются. Мы воспринимаем те задачи, которые, скажем, та же NICA ставит в области компьютинга, перерабатываем, представляем некий свежий взгляд. И это есть результат той череды конференций, которая длится уже двадцать лет. Я считаю, это самый главный результат этой конференции.

Аспирант Высшей школы экономики (Москва) Е Рем Чой: Я буду выступать со своей работой по параллельным вычислениям. Об ОИЯИ я узнал только одновременно с информацией о конференции от своего научного руководителя, он предложил поучаствовать в ней. Удивило количество лабораторий, разнообразие исследований, я подумал, что участие в такой конференции — хорошая возможность представиться, познакомиться с новыми людьми, получить какой-то опыт.

Доцент кафедры компьютерного моделирования и многопроцессорных систем СПбГУ Иван Ганкевич: В конференции я участвую, по-моему, уже третий раз, первое знакомство состоялось в 2012 году. Впечатления от конференции исключительно положительные — ей предшествовал целый год пандемии, когда мы могли общаться только удаленно, и это сильно повлияло на то, как в принципе проходит конференция. Многие конференции, и эта в том числе, были перенесены, но, к счастью, мы смогли принять участие.

На конференции наш главный интерес связан с распределенными вычислениями. Здесь есть секция, посвященная именно им и высокопроизводительным вычислениям, которыми мы тоже занимаемся. Я многих уже знаю, нам удалось встретиться и обсудить новости и возможные перспективные проекты. Два моих студента выступили здесь с докладами, один, правда, онлайн, а вообще наши студенты регулярно приезжают сюда на практику. Каждый год у нас в магистратуре оказываются студенты, которым интересна физика высоких энергий и какие-то смежные темы, которыми ОИЯИ тоже занимается. Мы организуем это таким образом, что у студента появляется второй научный руководитель — в ОИЯИ, и они работают втроем.

Конференция GRID-2021, пусть спустя год, пусть в смешанном формате, но состоялась. И даже судя по тому, с какой радостью ее участники общались лично, можно сказать, что она удалась.

Об итогах конференции GRID-2021 в следующем номере Еженедельника ОИЯИ.

Ольга Тарантина
фото Евгения Горячкина, Елены Пузыниной