СКЦ

Лукашин Алексей Андреевич о проекте:

На кафедре, научные иследователи активно развивают проекты связанные с суперкомпьютерами и суперкомпьютерными технологиями. История началась в 2000 году с появления кластеров и вычислительных систем для решения задач моделирования на базе старых машин и персональных компьютеров в Политехническом университете.
Однако настоящий суперкомпьютер был запущен только в 2016 году. В 2011 году идея создания суперкомпьютерного центра была представлена, и команда с кафедры выступила за эту концепцию на конкурсе, организованном государством. Было решено создать новый крупный центр в Петербурге, вместо существующих в Москве, Новосибирске и Нижнем Новгороде. Эта идея отличалась от других предложений, предлагая несколько систем, объединенных в одну вычислительную и хранилище данных сеть.
В 2013 году получено финансирование, а в 2014-2015 годах было выполнено проектирование и сборка оборудования. Работа над центром требовала значительных усилий, включая строительство здания, которое завершилось в 2015 году. В 2016 году суперкомпьютерный центр начал полноценное функционирование, обслуживая внутренних и внешних пользователей. Этот центр стал важным инструментом для всего университета, но тесно связан с работой высшей школы и руководителем центра, автором статьи, который занимается этой тематикой с 2016 года.
Суперкомпьютерный центр выполняет различные функции, включая предоставление вычислительных ресурсов для внутренних пользователей и внешних проектов. Кроме того, команда работает над разработкой программного обеспечения и систем обработки данных, чтобы помочь другим пользователям использовать суперкомпьютер для решения своих задач. Например, они могут помочь с проектированием конструкций и проведением расчетов прочности.
Кафедра также активно участвует в подготовке специалистов в области суперкомпьютерных технологий. Студенты, поступающие на первый курс магистратуры, проходят курсы по параллельному программированию с использованием технологии MPI и другими инструментами. Таким образом, команда кафедры не только помогает другим пользователям использовать суперкомпьютеры, но и готовит новое поколение специалистов, обучая их программированию и эффективному использованию данных мощных систем.
Развитие суперкомпьютерных технологий на кафедре становится все более значимым и позволяет расширить границы возможностей вычислительных исследований и инноваций. Эта область остается приоритетной для исследовательской работы и подготовки кадров на кафедре, открывая новые перспективы для научных и инженерных достижений.

В настоящее время на кафедре проводится большой проект, связанный с созданием интеллектуального планировщика для суперкомпьютера. Этот проект объединяет методы машинного обучения и суперкомпьютерные технологии. Его целью является решение проблемы, связанной с планированием задач на суперкомпьютере.
В настоящее время на суперкомпьютере имеется большое количество пользователей, более 500 человек, включая более ста научных групп. Пользователи ставят свои задачи в очередь, а планировщик распределяет эти задачи по суперкомпьютеру. Однако часто пользователи допускают ошибки при установке параметров задачи, либо устанавливают время выполнения задачи с запасом. Некоторые задачи могут быть короткими и занимать всего несколько секунд, в то время как другие могут быть длительными и занимать недели.
Проект направлен на улучшение этой ситуации. Команда проекта собрала большое количество данных о задачах, включая время выполнения, исполнителя и другие характеристики. На основе этих данных разрабатывается интеллектуальный алгоритм, который может предсказывать время выполнения задачи на основе исторических данных. Этот прогноз может быть использован как "мягкий" дедлайн для планировщика. Если прогнозное время меньше, чем запрошенное пользователем, то алгоритм не нарушает работу, а лишь учитывает его при планировании.
Помимо этого, проект также включает вторую часть, связанную с использованием реконфигурируемых вычислителей на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). Команда занимается интеграцией таких ПЛИС-вычислителей в суперкомпьютер.