Мы используем файлы cookie для обеспечения наилучшего взаимодействия с сайтом.
Научно-исследовательская лаборатория перспективных вычислительных технологий (acl) ИТМО
Наукоемкие компьютерные технологии, экстренные вычисления и поддержка принятия решений по действиям в экстремальных ситуациях.
Тип организации: Лаборатория
Область наук: Компьютерные и информационные науки
Деятельность лаборатории ACL ориентирована на выполнение мультидисциплинарных научных исследований и разработок в различных предметных областях, требующих ресурсоёмкого компьютерного моделирования и обработки огромных объёмов данных. Ключевое направление деятельности лаборатории связано с применением суперкомпьютерных технологий для поддержки принятия решений в глобальных критических ситуациях, таких, например, как распространение эпидемий или лесных пожаров, наводнения, криминальные или террористические угрозы.
Название проекта: Распределенные экстренные вычисления для поддержки принятия решений в критических ситуациях
Направления исследований: Наукоемкие компьютерные технологии, экстренные вычисления и поддержка принятия решений по действиям в экстремальных ситуациях
Разработка технологий компьютерного моделирования и создание систем поддержки принятия решений
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.
Название проекта: Распределенные экстренные вычисления для поддержки принятия решений в критических ситуациях
Направления исследований: Наукоемкие компьютерные технологии, экстренные вычисления и поддержка принятия решений по действиям в экстремальных ситуациях
Цели и задачи
Цель проекта:Разработка технологий компьютерного моделирования и создание систем поддержки принятия решений
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.
Похожие объекты инновационно-технологической инфраструктуры
