Научно-исследовательская лаборатория перспективных вычислительных технологий (ACL)

Научные результаты:

• Разработано семейство методов и алгоритмов статического и динамического планирования процессов экстренных вычислений в облачных вычислительных средах. Методы основаны на коэволюционном подходе, позволяющем не только управлять характеристиками вычислительных задач, но и конфигурировать ресурсы для их исполнения.
• Разработан предметно-ориентированный язык (DSL), который позволяет описывать задачи экстренных вычислений в терминах основных конструктов, отражающих особенности вычислительных процессов в распределенной среде. Разработан транслятор данного языка, с помощью которого можно создавать управляющий скрипт для VLUC на основе текстовой или графической нотации композитного приложения.
• Разработана система многомасштабных моделей на основе комплексных сетей для различных экстренных ситуаций: эпидемии, криминал и беспорядки, манипулирование слухами, эвакуация в чрезвычайных ситуациях. Модели представлены в форме композитных приложений, описанных на DSL и пригодных для использования в рамках VLUC для генерации расчетных сценариев.
• Создана система раннего реагирования (EWS) и система, сопровождающая процессы принятия решений, по предотвращению наводнений.
• Улучшены системы EWS, предназначенные для поддержки принятия решений в критических ситуациях (террористические акты, криминальные действия, паника при пожарах или затоплениях, развитие эпидемий и пр.).
• Созданы на основе VLUC прототипы систем принятия решений по контролю эпидемиологической обстановки и социальной напряженности (с использованием данных социальных сетей).
• Смоделированы социальные процессы на основе формализма комплексных сетей, характеристики которых определяются предметной областью.
• Разработана многомасштабная модель распространения информационных процессов на комплексных сетях и реализующие ее параллельные алгоритмы, обеспечивающие эффективное масштабирование вычислений до 100 тыс. ядер. Модель применима для описания эпидемиологических процессов в неоднородной стратифицированной популяции. Результат получен за счет софинансирования к мегагранту.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Построен Центр ситуационного моделирования и визуализации (ЦСМВ) на базе Лаборатории перспективных вычислительных технологий (2011 г.). В качестве ядра центра создана система из шести 3D проекторов Roxar Projection design с единой системой управления, проецирующая изображения на профессиональный экран обратной проекции, с которой взаимодействуют аудио- и видеоподсистемы, подсистемы видеоконференцсвязи, расчетов и управления. На основе ЦСМВ были выполнены проекты по моделированию поведения морских судов при различных уровнях качки, полетов самолетов и их посадке на находящееся в море судно, задачи по предупреждению наводнений и многие другие проекты, реализованные Лабораторией.

Образование и переподготовка кадров:

• Запущены программы магистратуры на английском языке по направлению подготовки 01.04.02 «Прикладная математика и информатика»: «Суперкомпьютерные технологии в междисциплинарных исследованиях» (2012), «Суперкомпьютерные технологии в исследовании процессов большого города» (Urban Supercomputing), «Экстренные вычисления и обработка сверхбольших объемов данных» (BigData and Urgent Computing) (2014).
• Зачислено более 150 студентов на совместные образовательные программы кафедры высокопроизводительных вычислений Университета ИТМО. Студенты представляют РФ, страны СНГ, США, Ирак, Кению, Марокко, Нигерию, Эфиопию, Францию, Германию, а также все страны БРИКС.

Сотрудничество:

• Университет Амстердама (Нидерланды): международные образовательные программы, двойная аспирантура, совместные исследования.
• Наньянгский технологический университет (Сингапур): развитие двусторонних программ академической мобильности, реализация совместных международных академических программ.
• Индийский институт науки (Индия): совместные исследования.