Новости в фейсбук

Новости

В МГУ запатентовали уникальный вычислительный модуль для междисциплинарных исследований


Математика
Сотрудники факультета вычислительной математики и кибернетики (ВМК) МГУ получили патент на способ формирования вычислительного комплекса, который позволит объединять и использовать вычислительные ресурсы различных видов для проведения междисциплинарных исследований, например, в области биоинформатики, биоинженерии, космических исследований, в медицине, физике и других областях науки. Работа велась в рамках научной школы МГУ «Мозг, когнитивные системы, искусственный интеллект».
Сегодня во многих высокотехнологичных областях науки и техники используют модульные вычислительные системы, состоящие из отдельных серверов, вычислительные ресурсы которых объединены в единое целое посредством специального программного обеспечения. Это могут быть персональные компьютеры, рабочие станции, серверы, мэйнфреймы, кластеры, представляющие собой распределённые системы компьютеров, суперкомпьютеры или облачные IT- ресурсы. Благодаря разработанным диспетчерским системам пакетной обработки данных, любая задача может быть распределена на все узлы объединения, в результате чего для решения каждой задачи могут быть использованы ресурсы всей системы.
«Разные направления исследования зачастую требуют применения вычислителей различных типов, в результате чего задача объединения вычислительных ресурсов в единую систему, работающую над решением одной задачи, становится чрезвычайно актуальной. Выбор вычислителей для формирования такой системы представляет собой нетривиальный процесс, требующий использования специализированных аппаратно-программных решений», – отметил заведующий лабораторией систем управления облачными вычислениями МГУ Виталий Антоненко.

Существенное влияние на общую производительность и эффективность использования такого вычислительного комплекса оказывает принцип объединения и подход к реализации каналов взаимодействия между узлами. Все известные вычислительные комплексы не обеспечивают возможности группировки входящих в них вычислителей по временным классам, поэтому невозможно распределять приоритеты той или иной программы – все вычислители всех временных классов имеют равный приоритет для задач любого типа. Учёные кафедры автоматизации систем вычислительных комплексов МГУ нашли оптимальный способ создания комплексов, разрешающий данную проблему. Разработчики отметили, что сформированный вычислительный комплекс будет с одной стороны экономически выгодным, с другой стороны полным с точки зрения покрытия программ разной природы.  Кроме того, сотрудники ВМК МГУ провели  патентное исследование и  выделили недостатки у аналогичных патентов. Оказалось, что они не обеспечивает формирование вычислительного комплекса, обеспечивающего максимальное покрытие типов решаемых задач с помощью минимального количества вычислителей, то есть формирование вычислительного комплекса максимальной полноты или производительности.
 
«Предложенное нами изобретение позволяет решить целый спектр задач. Например, когда нам известно множество программ, которые приходится систематически исполнять, то наше изобретение позволяет подобрать и объединить в единый вычислительный комплекс наиболее подходящие вычислители из числа имеющихся для быстрой обработки потока таких программ. И, наоборот, если уже есть вычислительный комплекс из разнообразных вычислителей, на который поступает поток программ, выбрать для каждой наиболее подходящий (оптимальный) вычислитель, с точки зрения скорейшего получения результата ее исполнения», – пояснил зав. кафедрой автоматизации систем вычислительных комплексов ВМК МГУ, чл.-корр. РАН Руслан Смелянский.