Роль высокопроизводительных вычислений в современной науке
Высокопроизводительные вычисления позволяют моделировать события или явления, которые отличаются большим количеством участников, объектов, на которые влияют множество внешних факторов, которые сложно оценить или предсказать без помощи сторонних инструментов. Например, это такие события или явления, как формирование и движение толпы, эвакуация, распространение вирусов, погодные условия. Моделирование таких явлений помогает делать прогнозы об их развитии при изменении каких-либо условий. Например, недавно ученые создали модель поведения толпы на фестивале Кумбха-Мела и на ее основе спрогнозировали, как будет меняться динамика толпы при расстановке препятствий на пути ее следования. С помощью моделей разных ситуаций ученые также могут создавать системы поддержки принятия решений – например, в медицинской сфере такой алгоритм может помочь эффективнее распределять кареты скорой помощи.
О конференции
Международная конференция по вычислительной науке (ICCS) ежегодно собирает ученых в области информационно-компьютерных технологий, которые используют высокопроизводительные вычисления в физике, химии, инженерии, науках о жизни, а также в искусстве и гуманитарных науках. Статьи по итогам конференции помогают исследователям по всему миру определять актуальные научные темы в области высокопроизводительных вычислений. Так, темой конференции 2018 года стала «Наука на пересечении данных, моделирования и вычислений», а темой 2019 года – «Вычислительная наука во взаимосвязанном мире». Так, в будущем году конференция будет посвящена новым инструментам в области научных алгоритмов, программных средств, вычислительных сетей и их применению в физических системах, вычислительной и системной биологии, экологических системах, финансах.
В качестве keynote-спикеров на конференцию приглашаются всемирно известные ученые: профессор Швейцарской высшей технической школы Цюриха Petros Koumoutsakos, научный сотрудник Лёвенского католического университета Liesbet Geris, исследователь Массачусетского технологического института Tomaso Poggio. Все доклады конференции проходят жесткий отбор, подчеркнул Денис Насонов, академический директор магистерской программы «Экстренные вычисления и обработка сверхбольших массивов данных». На конференции он выступил в секции, посвященной инфраструктуре. Доклад был о создании новой платформы для продажи данных (Data Marketplace) и надежного механизма управлениями транзакциями.
Об актуальных вопросах конференции
«В этом году, как и в прошлом, многие доклады были связаны с задачами искусственного интеллекта и машинного обучения. Например, был представлен новый алгоритм RT-DBSCAN (развитие популярного DBSCAN), работающий в реальном времени, что крайне востребовано в условиях современных тенденций потоковой обработки данных. На секции под моим председательством также были представлены доклады по оптимизации использования современных суперкомпьютерных архитектур, в том числе Sunway TaihuLight и Summit. Особенностью этих архитектур является наличие вычислительных графических процессоров или схожих с ними. В целом, конференция оказалась достаточно богатой на новые контакты, в том числе из CERN и Наньянского технологического университета, а также оставила массу приятных впечатлений о китайской культуре и уровне их научных школ», – прокомментировал Денис Насонов.
В последние годы в области исследования больших данных и построении на их основе предсказательных моделей все более актуальными становятся такие темы, как совершенствование технологий первичного сбора и хранения данных, появление новых цифровых механизмов, например, IoT и социальных сетей, благодаря которым можно регистрировать ненаблюдаемые процессы. Специалисты такого профиля могут быть востребованы не только в современных IT-компаниях, но и на высокотехнологичных предприятиях различных отраслей, деятельность которых основана на цифровых процессах.
«Конференция ICCS традиционно отражает передовые тренды в области информационных компьютерных технологий и их применение в научных задачах. Причем активность эта инициируется самим исследователями-участниками, а не руководством конференции. Так, например, было во время появления доступных технологий вычислений на графических картах (GPGPU), так было в момент популяризации сетевых технологий на базе IPv6. Сегодня такой "горячей темой" являются машинное обучение и интеллектуальные технологии. Многие коллеги отметили повышенное внимание к этой теме в докладах на различных секциях», – отметил Сергей Ковальчук, руководитель магистерской программы «Вычислительная биомедицина» Университета ИТМО.
На конференции исследования ученых вуза, которые занимаются вычислительной биомедициной, были представлены двумя работами. Первая работа вошла в главную секцию конференции и была посвящена совмещению имитационных моделей и теоретико-игровых моделей для разработки подходов к управлению децентрализованным принятием решений в городских условиях на примере диспетчеризации скорой помощи с пациентами с острым коронарным синдромом (Towards Model-Based Policy Elaboration on City Scale Using Game Theory: Application to Ambulance Dispatching). Вторая работа была представлена постером на тему расширенного интеллектуального анализа текстов электронных медицинских карт для более качественного предсказательного моделирования процессов оказания медицинской помощи (Machine Learning Based Text Mining in Electronic Health Records: Cardiovascular Patient Cases). По этим двум направлениям в Университете ИТМО ведется активная научная работа с участием аспирантов и студентов, в первую очередь, магистратуры «Вычислительная биомедицина».
Кроме того, с 2012 года НИИ Наукоемких компьютерных технологий Университета ИТМО проводит на ICCS проводит воркшоп по экстренным вычислениям. На них специалисты обсуждают современные методики и инструменты вычислений для создания систем поддержки принятия решений в критических ситуациях: необходимые ПО, платформы и инфраструктуру, возможности интерактивной визуализации работающей модели, использование виртуальной реальности, создание мобильных приложений.
Конференция – возможность ознакомиться с культурой Китая
Конференция ICCS каждый год проходит в разных местах, поэтому участники могут также ознакомиться с культурными особенностями стран. Например, в следующем году мероприятие состоится в курортном городе Фару в Португалии. Молодые ученые НИИ НКТ Университета ИТМО поделились своими самыми яркими впечатлениями, связанными с культурной и туристической сторонами Уси.
Иван Деревицкий, инженер Института наукоемких компьютерных технологий.
«Шанхай встретил нас смогом, полным отсутствием знания английского среди местных жителей, а также уличными закусочными и яркими вывесками на узких улочках старого города. Поселившись в роскошном отеле города Уси (пригород Шанхая), мы жадно впитывали знания на многочисленных секциях конференции, а в перерывах наслаждались особенностями национальной кухни и обменивались знаниями с коллегами со всего мира. Китай запомнился многим. На улицах этой страны чувствуешь себя звездой – люди фотографируют тебя украдкой или открыто, трогают, выскакивают из-за прилавков, чтобы вызвать тебе такси или подсказать дорогу. В Китае любят европейцев».
Оксана Северюхина, инженер Института наукоемких компьютерных технологий.
«Поездка была полна приключений. Уже в московском аэропорту мы оказались в толпе китайцев, которые дрались чемоданами, чтобы попасть на самолет. С аэропорта до Шанхая мы ехали на Маглеве – поезде на магнитной подушке, преодолевающем расстояние 30 км приблизительно за семь минут! Из-за разницы часовых поясов каждое утро было очень сложным. Конференция длилась три дня и состояла из лекций приглашенных ученых, воркшопов по различным темам и сессии постеров. Мой доклад был в последний день, наверное, это самое сложное время для доклада. Ведь почувствовать свободу и насладиться мероприятием можно только после выступления. За дни конференции мы успели посмотреть крупнейшую бронзовую статую будды, дождь из потолка в китайском театре, уроки уличных танцев, китайские дворцы и изящные небоскребы, золотистых рыб в королевском пруду и горы брошенных посреди улицы прокатных велосипедов».
