На рубеже семилеток

ЛИТ: отвечая современным вызовам

Работа над концепцией и научной программой Семилетнего плана развития ОИЯИ продолжается уже несколько лет. Перед экспертами ЛИТ стоит очень сложная проблема: наметить научную программу и сформулировать задачи в стремительно развивающемся мире информационных технологий, когда новые идеи, технологии, знания меняются постоянно, и сделать прогнозы развития на 2-3 года чрезвычайно трудно, а на 7 лет почти невозможно. Две предыдущие семилетки мы существенно меняли нашу научную программу, исходя из новых трендов, вызовов, усложнения требований экспериментов и пользователей. В течение этих семилеток были введены в строй крупнейшие компьютерные системы ОИЯИ, которые не были запланированы в Семилетнем плане. В 2014 году в ЛИТ был создан центр уровня Tier1 для эксперимента CMS на Большом адронном коллайдере, сегодня это крупнейший в мире среди всех центров, поддерживающих CMS. В 2018 году запущен суперкомпьютер "Говорун", ставший флагманом развития новых информационных технологий в ОИЯИ. Более двух лет мы работаем над новым Семилетним планом в соответствии с новыми трендами, перспективными тенденциями развития ИТ, новыми требованиями научной программы ОИЯИ. Наша программа амбициозна, соответствует статусу нашего Института и отвечает требованиям научной программы ОИЯИ.

Концепция развития информационных технологий, научных вычислений и Data Science в новом Семилетнем плане ОИЯИ предусматривает создание научной ИТ-экосистемы, объединяющей множество различных технологических решений, тенденций и методик. ИТ-экосистема предполагает согласованное развитие взаимосвязанных ИТ-технологий и вычислительных методов, направленных на максимальное увеличение числа решаемых стратегических задач ОИЯИ, требующих интенсивных вычислений с данными. Особое внимание будет уделено не только увеличению производительности вычислительных систем и ресурсов систем хранения Многофункционального информационно-вычислительного комплекса (МИВК), включая суперкомпьютер "Говорун", но и дальнейшему развитию сетевой инфраструктуры ОИЯИ. Важнейшими задачами являются разработка новых алгоритмов обработки и анализа данных на основе глубокого и машинного обучения, включая искусственный интеллект, и развитие современных методов и алгоритмов Больших данных для решения прикладных задач. Исследования в области квантовых вычислений будут направлены на развитие алгоритмов интеллектуального управления физическими экспериментальными установками ОИЯИ и оптимизацию решения ресурсоемких задач.

Для достижения главных целей ведущих проектов ОИЯИ потребуется обрабатывать огромное количество экспериментальных данных. Поэтому необходимо развивать все компоненты МИВК, являющегося базовой установкой ОИЯИ и направленного на поддержку всей научной программы ОИЯИ.

Важными задачами являются разработка и внедрение эффективных методов, алгоритмов и программного обеспечения для моделирования физических систем, математической обработки и анализа экспериментальных данных, развитие алгоритмов в области машинного и глубокого обучения, методов компьютерной алгебры и т.д.

Наряду с развитием традиционных направлений ЛИТ мы уделяем большое внимание перспективным ИТ-проектам.

Одна из наиболее важных задач - создание корпоративной цифровой платформы "Цифровая экосистема ОИЯИ", интегрирующей существующие и перспективные сервисы поддержки научной, административной и социальной деятельности, а также сопровождения инженерной и ИT-инфраструктур Института. Платформа должна предоставлять надежный и безопасный доступ к данным различного типа, возникающим в процессе работы Института, - от открытых до конфиденциальных. Платформа должна обеспечивать возможность всестороннего анализа информации с применением современных технологий Больших данных и искусственного интеллекта.

Стратегия развития Больших данных в ОИЯИ напрямую связана с созданием "Цифровой экосистемы ОИЯИ" и включает широкий спектр исследований: подготовку инфраструктуры хранения и обработки Больших данных (аппаратное и программное обеспечение, безопасность); разработку современных методов и алгоритмов Больших данных для решения прикладных задач; интеллектуальный мониторинг функционирования и безопасности распределенных вычислительных систем; предоставление инфраструктуры Больших данных для конечных пользователей.

Первоочередной задачей в области разработки и применения квантовых вычислений, квантовой программной инженерии и квантового интеллектуального управления является построение квантовых систем интеллектуального управления физическими экспериментальными установками, в том числе для случаев непредвиденных и непредсказуемых ситуаций.

Для решения таких сложных задач необходимо обеспечить подготовку высококвалифицированных кадров, развитие творческого потенциала молодых ученых и специалистов, которые вместе с ведущими экспертами ЛИТ способны реализовать нашу амбиционную программу.

Владимир КОРЕНЬКОВ,
директор ЛИТ имени М.Г.Мещерякова