Летняя суперкомпьютерная академия в МГУ им. Ломоносова

в 17:34, , рубрики: летняя суперкомпьютерная академия, летняя школа, мгу, Программирование, суперкомпьютеры

На «Хабрахабре» регулярно появляются статьи о разнообразных летних школах, посвященных вопросам теории и практики информационных технологий. Летние школы организуют и проводят ведущие вузы и IT-компании, — дело, вне всякого сомнения, важное и нужное, — но о Летней суперкомпьютерной академии (далее — ЛСА), которая проводится МГУ имени Ломоносова несколько лет, развернутых отчетов на таком ресурсе как Geektimes я не читал. Существующие материалы о ЛСА, размещенные в Интернете, большей частью дублируют материал официального сайта Академии и содержат «сухую» информацию. Живых отзывов и анализа образовательных программ, которые так ищут будущие участники, мне встречать не приходилось и данную статью можно рассматривать в качестве попытки восполнить этот пробел.

Здесь собрали лучших ученых мира –
это было не просто.
Подобного мероприятия в мире нет.

А.В. Тихонравов,
на открытии
Летней суперкомпьютерной академии, 2013

Будучи участником ЛСА в 2013 и в 2014 году попытаюсь обобщить основные моменты, связанные с поступлением, обучением и сертификацией на Академии.

Международная Летняя Суперкомпьютерная Академия – ежегодная летняя научная школа, цель которой – обучение суперкомпьютерным технологиям. Кому это нужно? Я бы ответил так: мало кому не нужно. И студент, и преподаватель вуза, и учитель школы смогут вынести для себя немало полезного обучаясь в ней.

Если проанализировать работу множества разнообразных школ, связанных с IT-технологиями, то можно сказать, что ЛСА стоит по многим параметрам особняком. Если большинство школ рассчитано на студентов и разработчиков до 35 лет, то ограничений по возрасту на ЛСА нет. Примечателен и состав участников. К примеру, на ЛСА-2013 «студентами» академии были 113 человек, из которых шесть докторов наук, более двадцати кандидатов наук. Похожая картина была и на ЛСА-2014. Студенты, аспиранты, преподаватели и ученые, рабочие разных предприятий промышленности (в том числе и специалисты не только ИТ-секторов, но и таких направлений как геология и др., где активно решаются задачи больших вычислений) являлись участниками Академии. Преподавательский состав представлен как академиками, крупными учеными ведущих вузов, так и представителими IT компаний и промышленности. Лекторы сильно отличаются, как по возрасту, так и по манере изложения, и даже по стилю одежды (смотрите фото ниже), при этом их всех объединяет высокий профессионализм и отличное знание излагаемого материала. Особо хочется отметить, присутствие на открытии ЛСА в 2013 и в 2014 году выдающегося ученого Королева Льва Николаевича, одного из основоположников отечественной компьютерной техники, который был в числе разработчиков легендарной БЭСМ-6 в далеком 1965 году.

Летняя суперкомпьютерная академия в МГУ им. Ломоносова - 1

Занятия Академии проходят на базе факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ им. Ломоносова. Статус мероприятия подчеркивается в том числе и тем, что лично ректор МГУ возглавляет ученый совет и является президентом ЛСА. Длительность учебной программы академии – две недели. Одна неделя представлена общими пленарными материалами по актуальным темам суперкомпьютерных технологий, вторая специальными треками, индивидуальный выбор которых осуществляется во время подачи заявки. Треков всего шесть:

— Технологии параллельного программирования MPI и OpenMP;
— Высокопроизводительные вычисления с использованием графических процессоров NVIDIA;
— Архитектурные особенности современных суперкомпьютерных вычислительных систем и параллельное программирование с использованием инструментов Intel (трек, на котором я был в 2014 году);
— Программирование для параллельных вычислительных систем и многоядерных процессоров как перспективное направление развития школьного курса информатики (трек, впервые проведенный в 2013 году и ставший традиционным, целевую аудиторию которого составляют школьные учителя информатики);
— Возможности открытых пакетов (Salome / OpenFOAM / Paraview) для решения задач МСС, Индустриальная математика/ Вычислительная гидродинамика на суперкомпьютерах: методы и практика.

Кроме изучения чисто суперкомпьютерных технологий затрагивается множество вопросов, связанных с информационной безопасностью, динамикой развития аппаратного обеспечения, математическими основами вычислений, квантовыми вычислениями и т.д. Особенностью ЛСА является то, что нет четкой привязки к какой-то одной компьютерной компании к одной технологии. Широкий диапазон рассматриваемых тем, а также значительное присутствие представителей ведущих компаний (Intel, IBM, NVidia, Mail.ru, T-Платформы, Microsoft и др.) как в качестве спикеров, так и в качестве спонсоров, с возможностью выбора специализации с учетом индивидуальных интересов участников выгодно выделяют ЛСА по сравнению с остальными летними школами в области ИТ. На Хабре периодически возникают статьи, посвященные процессорам «Эльбрус» (а теперь и Байкалу), которые вызывают бурную дискуссию сообщества. На ЛСА предоставляется возможность получить ответы из первых уст от представителей компаний-разработчиков. По моим наблюдениям, автору доклада «Микропроцессорная линия «Эльбрус», представляющему ЗАО «МЦСТ», было задано больше вопросов, чем кому бы то ни было из остальных докладчиков.

С – это язык грязных трюков
Никлаус Вирт

Жизнь такая, что иногда грязные трюки нужны
Виктор Самофалов, компания Intel, ЛСА 2013

Человечество всегда придумывает проблемы, прежде чем их может решить
Виктор Самофалов, компания Intel, ЛСА 2013

Человек – это существо такое. Он дышит.
Это плохо для изготовления процессоров

Виктор Самофалов, компания Intel, ЛСА 2013

Сравнивая обучение в 2014 и в 2013 году, могу сказать, что учебная программа двух лет примерно на 80% отличалась, и дело не только в том, что были разные специализированные учебные треки. Появляются и новые спикеры на общих лекциях, отражаются новые темы, возникающие в связи со стремительным развитием суперкомпьютерных технологий. Обучающую программу я бы охарактеризовал как интенсивную, насыщенную и разноплановую. Учебный трек для учителей организаторами выделяется особо. Созданный как эксперимент в 2013 году (и эксперимент удачный) он продолжает развиваться и сейчас. Трек предполагает изучение вопросов суперкомпьютерных технологий, которые могут быть использованы в средней школе. Участники трека выполняют практические задачи на суперкомпьютере. Какого-то одного магистрального направления трека я выделить не могу, по количеству изучаемых технологий трек наиболее «пестрый», лекторами являются представители многих компаний. В целом же, я, будучи преподавателем вуза, и по совместительству учителем и участником «школьного» трека в 2013 году, рассматриваю данный трек как наиболее эффективную форму повышения квалификации учителей информатики из всех существующих в настоящее время. Трек «Параллельное программирование с использованием инструментов Intel» основной задачей в 2014 году ставил анализ архитектуры сопроцессора Intel Xeon Phi. Атмосферу на Академии можно охарактеризовать как очень демократичную и доброжелательную.

Летняя суперкомпьютерная академия в МГУ им. Ломоносова - 2
Птица, которая залетела послушать лекцию на ЛСА-2014

До 2013 года отбор на Академию осуществлялся с помощью тестирования. С 2013 года и по настоящее время отбор осуществляется на основе рекомендательных писем и мотивационных листов. Следует отметить, что желающих попасть на Академию больше, чем приглашенных, решающая роль при отборе придается эссе (мотивационному письму).

Все вопросы, которые возникали по участию, связанные с регистрацией, поселением и т.д. решались очень оперативно. Работа оргкомитета до начала работы Академии – это первое приятное впечатление, которое появлялось от ЛСА еще до ее начала.

Слово уникальный в последнее время используется настолько часто (и прямо скажем, — не к месту) что уже утратило свой исконный смысл. В то же время, двухдневный международный семинар «Extreme Scale Scientific Computing» в рамках ЛСА-2014 по праву можно считать уникальным (в том числе, и в международном масштабе) как количеству и статусу участников, так и по широте рассматриваемых вопросов. Лучшие мировые эксперты (ведущие ученые из США, Саудовской Аравии, Испании, Германии, Швейцарии, Великобритании и России), — люди, которые определяют развитие суперкомпьютерных технологий, собрались в одном месте, что является крупным событием не только для МГУ, но и по мировым меркам. Удивило то, что на таком крупном мероприятии, которое в таком масштабе прошло впервые, было немалое количество свободных мест. И это в Москве, — с ее ведущими техническими вузами. Отчасти это можно объяснить тем, что семинар и выступления докладчиков полностью проходили на английском языке, — для многих было значительным препятствием. Рабочим языком Академии является русский. Но часть докладов, прежде всего, зарубежных ученых, представлена на английском языке. Логичным является вывод, что для получения максимальной пользы от участия в ЛСА знание английского является крайне необходимым.

Летняя суперкомпьютерная академия в МГУ им. Ломоносова - 3
Участники семинара Extreme Scale Scientific Computing. Символично, что первая линия ученых на фото является «первой линией» и в суперкомпьютерном мире

Об двух участниках семинара следует сказать подробно.

Томас Стерлинг (Thomas Sterling). Разработчик первого в мире кластера. Легенда в суперкомпьютерной индустрии. Выступал с докладами на ЛСА-2013 и на ЛСА-2014.

Летняя суперкомпьютерная академия в МГУ им. Ломоносова - 4
Томас Стерлинг и участники ЛСА-2014

Джек Донгарра (Jack Dongarra) – ведущий эксперт в области суперкомпьютеров в мире, один из разработчиков теста LINPACK, библиотек BLAS, LAPACK и др.

Летняя суперкомпьютерная академия в МГУ им. Ломоносова - 5
Джек Донгарра и участники ЛСА-2014

С Джеком Донгаррой, Томасом Стирлингом и со многими другими участниками семинара мне и многим участникам Академии повезло пообщаться лично. Поразила их открытость, простота в общении, готовность к обсуждению любых вопросов во время кофе-брейков. Во время неформальной беседы большую часть времени они задавали вопросы участникам академии и делились своими планами на будущее.

В МГУ расположен мощнейший суперкомпьютер в СНГ, сам суперкомпьютерный комплекс по праву считается одним из лучших в мире. Отдельные треки предполагают выполнение заданий на суперкомпьютерах, каких в МГУ несколько. Реально выполнение задания проходило на широко известном суперкомпьютере Ломоносов, стартовавшем с 12-й позиции в списке ТОП-500, IBM Blue Gene-P и Регатте (морально устаревшей машине, но достаточной для освоения начальных навыков по параллельному программированию, — первая запущенная программа на ней у меня запомнится также как и первая программа на классическом компьютере). Под конец работы Академии организовуется экскурсия по суперкомпьютерному комплексу с посещением «Ломоносова». В то время, когда небольшие группы идут на экскурсию, для всех находящихся в ожидании или посетивших ее, проходит лекция о развитии вычислительной техники, — причем не сухая, а от реальных участников событий, знавших многих людей которые эту историю определяли. Мероприятие, которое сделано. чтобы как-то заполнить «паузу» при ожидании экскурсии, по мнению многих участников Академии, которое я полностью разделяю, является одним из наиболее интересных.

Летняя суперкомпьютерная академия в МГУ им. Ломоносова - 6
Фрагмент суперкомпьютера «Ломоносов»

Летняя суперкомпьютерная академия в МГУ им. Ломоносова - 7
Удалось запечатлеть «мышь» на суперкомпьютере. Вот уж, действительно, суперкомпьютеры – это пик всего: и железа, и алгоритмов и… юмора

Обучение в суперкомпьютерной академии предполагает сертификацию. Чтобы получить сертификат от МГУ необходимо выполнить два условия: выполнить все задания выбранного трека (на каждом треки свои варианты заданий: от комплекса лабораторных работ до выходного тестирования) и пройти итоговый компьютерный тест по суперкомпьютерным технологиям. Задания теста по моей оценке достаточно сложные (большая часть участников со мной согласиться), ряд вопросов выходит за рамки рассматриваемых в ходе работы Академии. Не менее половины участников на итоговом тестировании «сыпятся». Впрочем, на ЛСА-2013 и ЛСА-2014 предоставлялась возможность пройти тестирование второй раз. По итогам 2014 года из 122 участников с двух попыток сертификацию прошли 70 слушателей. От себя добавлю: очень приятно быть в их числе, и радость от полученного сертификата не была бы полной, если бы задания не были бы «зубастыми».

Послесловие

«Главное, что люди могут мыслить» и «исполнилась мечта любого замдекана по учебной работе: здесь собрались те, кто хочет учиться, те, кто хочет учить, представители ведущих компаний» — две фразы, которые были произнесены на открытии ЛСА-2013 зам. декана факультета ВМК МГУ Борисом Ивановичем Березиным. При входе в учебный корпус в начале работы ЛСА-2014 любой желающий мог взять спецвыпуск факультетской газеты «В ногу со временем» посвященный памяти этого человека, который для многих знавших его был олицетворением целой эпохи и пользовался большим уважением студентов (это уже из моего личного общения с ними). Еще один примечательный момент: во время работы ЛСА-2014 стало известно о смерти известного математика, автора многих учебников, зав. кафедрой общей математики ВМК МГУ Владимира Александровича Ильина. Выдающийся ученый к работе самой академии он отношения не имел, но вышеупомянутый факт является яркой демонстрацией ухода представителей плеяды выдающихся ученых. Наряду с изучением последних достижений в области суперкомпьютерных технологий, экскурсиями по суперкомпьютерному центру, техника которого наверняка будет развиваться и в дальнейшем, где будут новые, еще более мощные машины, интеграцией с ведущими мировыми компаниями в области компьютеров Академия представляет уникальную возможность личного общения с теми, кто создавал самые первые советские ЭВМ, с теми, кто делал историю, кто был на заре компьютерной эры. Им есть что рассказать, и делают они это с большой охотой. И при всем старании оргкомитета лет через двадцать подобных докладов уже сделать не получится. Уже только чтобы познакомиться с этими людьми и узнать об их работах, стоит сюда приехать.

При подготовке статьи использовались личные фото автора и фото оргкомитета суперкомпьютерной академии

Автор: CodA_Vl

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля