Институт день за днем

ЛИТ: итоги 2024 года и планы на 2025-й

27 декабря состоялось праздничное собрание коллектива Лаборатории информационных технологий, посвященное подведению итогов деятельности ЛИТ в 2024 году.

Открывая собрание, директор Института Г.В.Трубников подчеркнул, что благодаря инициативе ЛИТ сложилась хорошая традиция проводить итоговые семинары в лабораториях Института. Они уже прошли в разной форме в ЛЯР, ЛНФ и ЛЯП, собирая полные залы, с присутствием директоров других лабораторий. Услышать, что сделано за год, очень важно для коллективов лабораторий. "Венец этих общелабораторных собраний - итоговое заседание в ЛИТ. Хочу вас поблагодарить за год, очень непростой год. Темп, который держит Институт, впечатляет наших коллег в разных странах, в ЦЕРН, GSI, GANIL. Хочу отметить ваш вклад в поддержание информационных связей ОИЯИ. У вас дружный, молодой коллектив, хорошая команда управленцев, лучший пример сплава поколений, взаимного уважения к сотрудникам всех категорий, возрастов, национальностей. Вы наш главный информационный портал, информационная платформа. Вы и науку поддерживаете, и сближаете лаборатории Института через данные. "Цифровой ОИЯИ" - это очень важное направление, оно помогает жить и работать. И то, что его создатель С. Д. Белов защитил диссертацию, очень важно. Спасибо за ваши результаты, труд, таланты. Желаю всем в новом году мира, стабильности, здоровья, лабораториям прирастать сотрудниками, особенно из стран-участниц", - пожелал всем Григорий Владимирович.

Добрые слова и поздравления сотрудникам лаборатории высказали научный руководитель ОИЯИ В.А.Матвеев и вице-директор Института В.Д.Кекелидзе.

Научный руководитель ЛИТ В.В.Кореньков подвел краткие итоги года, остановившись на двух направлениях: инфраструктурном проекте МИВК и цифровой экосистеме, составляющих фундамент не только лаборатории, но и Института; а также инженерной инфраструктуре МИВК, обеспечивающей его успешное функционирование. Все компоненты МИВК - центры Tier1 и Tier2, суперкомпьютер "Говорун", облачная инфраструктура - демонстрируют очень хорошую форму, имеют большую популярность у пользователей не только из ОИЯИ, но и разных стран мира. "Мы объединяем все наши ресурсы в единую среду, позволяющую решать серьезные задачи: обработка данных LHC или комплекса NICA, к началу работы которого мы готовы на 100 процентов", - подчеркнул докладчик.

В этот раз больше внимания он уделил инженерной инфраструктуре. В 2024 году была проведена модернизация электропитания МИВК, созданы специальные средства для его улучшения. В конце года было получено много оборудования, которое установила и запустила команда во главе с А.Г.Долбиловым и А.С.Воронцовым. Состояние нашего большого хозяйства надо постоянно отслеживать, на это нацелена система мониторинга. Она включает оборудование разных лет, которое хотелось бы обновить и полностью автоматизировать.

Сетевой инфраструктурой ЛИТ занималась вместе с коллегами из НИЦ "Курчатовский институт", которые, по словам Владимира Васильевича, играли в дуэте первую скрипку. Сейчас у КИ отпала необходимость в канале в ЦЕРН, а ЛИТ решил от него не отказываться и взять все заботы на себя. Кроме внешних каналов связи работает мультикластерная сеть между ЛФВЭ и ЛИТ с пропускной способностью 4х100 Гбит/с. Центр Tier1 ОИЯИ остается на первом месте в мире в обеспечении экспериментов на CMS. С 27% суммарного времени работы ЦПУ ЛИТ обогнал центры во FNAL и европейских странах. Центр Tier2 продолжает обеспечивать вычислительными мощностями и системами хранения и доступа к данным пользователей в ОИЯИ и пользователей виртуальных организаций грид-среды экспериментов LHC, NICA и других. Сайт Tier2 ОИЯИ остается наиболее производительным в российском грид-сегменте. Облачная инфраструктура в 2024 году продолжала развиваться и активно использоваться в первую очередь нейтринной платформой - экспериментами Baikal-GVD, JUNO, NOvA. В.В.Кореньков посетовал на нехватку прямого канала связи с Китаем. Эту одну из главных проблем необходимо решать немедленно. И, конечно, звездой инфраструктуры ЛИТ остается суперкомпьютер "Говорун", который постоянно модернизируется. Сегодня он используется в мегапроекте NICA, для расчетов решеточной квантовой хромодинамики, свойств атомов сверхтяжелых элементов, исследований в области радиационной биологии, расчетов радиационной безопасности установок ОИЯИ. Суперкомпьютер, включенный в единую супрекомпьютерную инфраструктуру на базе Национальной исследовательской компьютерной сети России (НИКС), высоко востребован, спектр решаемых на нем задач постоянно расширяется.

Необходимо качественно менять систему мониторинга, это должен быть не только оперативный мониторинг, но и анализ, и прогнозирование. На "Говоруне" была разработана и внедрена специальная иерархическая система обработки и хранения данных с программно-определяемой архитектурой. "Важно, что мы умеем объединять все ресурсы для крупных проектов в единую распределенную гетерогенную среду на основе платформы DIRAC", - подчеркнул В.В.Кореньков. Одно из направлений - разработка программного комплекса для создания цифровых двойников распределенных центров сбора, хранения и обработки данных - очень важное в первую очередь для NICA, а также для российских центров по управлению данными в экспериментах LHC и российских мегапроектов. Это направление, по мнению докладчика, надо расширять и распространять на всю инфраструктуру Института. Поскольку российские центры уже не участвуют в экспериментах в LHC, то очень важно, чтобы вся инфраструктура центров, участвовавших в обработке данных с LHC, переключилась на обработку российских мегапроектов, в первую очередь, NICA. Российский консорциум РДИГ должен быть преобразован в РДИГ-М для развития распределенной компьютерной инфраструктуры, объединяющей ключевые центры, участвующие в мегасайенс-проектах. Ее ядром должен стать созданный на базе ОИЯИ, НИЦ "Курчатовский институт" и Института системного программирования РАН консорциум по ИТ-поддержке мегасайенс-проектов.

Докладчик отметил важность совершенствования цифровой экосистемы (ЦЭС) Института. В этом году был сделан большой шаг в ее развитии. К концу года подготовлен к вводу в эксплуатацию ПИН-2 (команда С.В.Куняева) и второй проект - репозиторий публикаций (команда И.А.Филозовой), реализующий оперативный сбор информации из различных источников о научных работах сотрудников ОИЯИ. В этом направлении многое предстоит сделать и в 2025 году, предстоит подготовка к переносу процессов закупочной деятельности в систему документооборота, создаваемую ДРЦС, оцифровка лабораторных корпусов и другие задачи.

ЛИТ проводит ежегодно весенние и осенние студенческие школы по информационным технологиям, с успехом прошло международное совещание MPQIT, а одна из крупнейших в своей области Международная конференция по математическому моделированию и вычислительной физике в этом году на высочайшем уровне впервые прошла в Ереване.

"Хочу поздравить Д.И.Пряхину и С.Д.Белова, в декабре успешно защитивших кандидатские диссертации. Всего в диссертационном совете ЛИТ защищены 15 диссертаций. 16 декабря получена лицензия на новую образовательную магистерскую программу филиала МГУ в Дубне по направлению "Прикладная математика и информатика" - "Методы и технологии обработки данных в гетерогенных вычислительных средах". Со следующего года мы начнем готовить магистров для себя!" - завершил свое выступление Владимир Васильевич.

"Давайте посмотрим, что получилось за год и куда нам дальше двигаться", - начал свой доклад директор ЛИТ С.В.Шматов. Он напомнил, что 2024-й - первый год нового Семилетнего плана и модифицированного Программно-тематического плана, в котором ЛИТ представлен проектом МИВК, о нем подробно рассказал Владимир Васильевич, и темой 05-6-1119-2014, нацеленной на разработку математических методов, алгоритмов и программного обеспечения для моделирования физических процессов и экспериментальных установок, обработки и анализа экспериментальных данных.

В этом году сотрудниками лаборатории были опубликованы почти 150 научных работ, 3 монографии, около 100 статей в рамках международных коллабораций, представлено более 140 докладов на российских и международных конференциях. Приоритетная цель этой темы - крупные исследовательские проекты ОИЯИ, в которых ЛИТ осуществляет организацию и обеспечение вычислительной поддержки подготовки и реализации физической программы исследований, проводимых в ОИЯИ и других научных центрах при участии Института; разработку и развитие математических методов и программного обеспечения для моделирования физических процессов и экспериментальных установок, обработки и анализа данных экспериментов в области физики элементарных частиц, ядерной физики, физики нейтрино, радиобиологии и других. Работа ведется в трех направлениях: моделирование физических процессов и установок; реконструкция данных и их анализ; создание соответствующего обеспечения. Система анализа и обработки данных успешно ведется на основе платформы DIRAC. Параллельно развивается альтернативная система на основе платформы PANDA, прототип которой был успешно запущен и протестирован в этом году. Одновременно создается система первичной обработки данных эксперимента SPD OnLine Filter. Продолжается развитие информационных систем и баз данных в рамках эксперимента ATLAS (ЦЕРН) для того, чтобы перенести их в проект NICA, принято решение о создании специальной группы по базам данных. Как очень важное направление отметил директор ЛИТ развитие алгоритмов и программного обеспечения для реконструкции траектории заряженных частиц и представил в качестве примеров три разных эксперимента. Это гибридная трековая система эксперимента BM@N. Очень интересны два подхода: один на основе применения методов искусственного интеллекта - на основе сиамской DNN для эксперимента SPD. При использовании пакета ACTS для задачи трекинга в MPD, получены обнадеживающие результаты. В идентификации заряженных частиц перспективные результаты дает подход на решающих деревьях GBDT, одновременно идет и развитие самой платформы MPDROOT - в 2004 году выпущены ее четыре релиза, в процессе подготовки которых полностью обновлены все основные пакеты.

В моделировании физических процессов и анализе данных получены два ярких результата для RUN2 LHC эксперимента CMS - по поиску темной материи и поиску резонанса в области 28 ГэВ. За рамками обзорного доклада остались анализ открытых данных LHC, развитие систем обработки и анализа данных эксперимента Baikal-GVD, алгоритмы поисков кластеров в SPD и многое другое. Очень интересные результаты получены в разных задачах с применением методов вычислительной физики для исследования сложных систем. С.В.Шматов остановился на работах лаборатории в области наук о жизни. Это применение искусственного интеллекта для определения болезней растений, для поиска и анализа загрязнений почв, использование платформы HybriLIT для создания веб-сервисов для поведенческих тестов лабораторных животных и детекции и анализа радиационно-индуцированных фокусов. Развивается сотрудничество с ЛТФ в области моделирования джозефсоновских переходов на экосистеме ML/DL/HPC платформы HybriLIT и других направлениях, введется компьютерное моделирование радиационных условий на ускорительном комплексе NICA - чрезвычайно важная работа.

Лаборатория ведет научно-техническое сотрудничество с 43 научно-образовательными организациями 20 стран, 52 центрами в 22 городах России. В ЛИТ работают 318 сотрудников, из них 62 кандидата наук и 21 доктор, средний возраст составляет 53,4 года. В 2024 году в ЛИТ принято на работу 14 сотрудников.

Как основные результаты уходящего года С.В.Шматов отметил: продолжение модернизации МИВК; начало реконфигурации сетевой инфраструктуры; создание распределенных систем обработки и анализа данных экспериментов на комплексе NICA; яркие результаты по разработке математических методов для решения нелинейных задач, моделирования сложных физических систем; продолжение улучшения инфраструктуры лаборатории; развитие ЦЭС; приток кадров.

Озвучил он и планы на 2025-й: готовность к приему и обработке данных эксперимента MPD; модернизация МИВК (расширение суперкомпьютера "Говорун" и другое); проработка концепции развития сетевой инфраструктуры и объединения ресурсов в рамках консорциума РДИГ-М и сотрудничества с российскими и зарубежными центрами; развитие различных систем, методов и алгоритмов, цифровой экосистемы; привлечение новых сотрудников.

"2025-й - важный для нас год. С какими результатами мы его закончим, с каким настроением - с таким мы встретим 2026-й, год 60-летия ЛИТ и 70-летия ОИЯИ", - сказал в завершение С.В.Шматов.

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Алексея ВОРОНЦОВА