Mokomasis seminaras doktorantams ir magistrantams „Kompiuterininkų dienos - 2013“ Šiauliai, 2013.09.19 d.

1. Sudėtingų skaičiavimų
technologijos ir jų taikymas
moksle
Eduardas Kutka
Vilniaus universitetas
Matematikos ir informatikos fakultetas
eduardas.kutka@mif.vu.lt

2. Išgirsite:
• Kur atliekami sudėtingi skaičiavimai?
• Skaičiavimų technologijos:
• GRID
• Cloud
• GPU
• VU MIF siūlomos priemonės mokslininkams
Kompiuterininkų dienos 2013
2

3. Eksperimentiniai tyrimai
• Tarpautinio lygio moksliniai tyrimai
• Eksperimentinių duomenų saugyklos.
• Kompiuteriai ir kompiuterinės programos teoriniams tyrimams.
• Duomenų apdorojimo įrankiai.
“Large Hadron Collider” (CERN):
duomenų srauto greitis = 1
Petabyte/sekundei ( Peta -1015)
Filtravimo greitis = 100Mbyte/sec =
1 Petabyte/year = 1 Million CD
ROMs ( ~200m3, ilgis: ~1 km)
Kompiuterininkų dienos 2013
3

4. Brangių produktų vystymas
Šiuo metu kurti ir projektuoti
naują lėktuvą gali 10,000
bendradarbaujančių inžinierių.
Engine flight data
•
Inžinieriniams darbams
atlikti ( Pvz. pastatyti naują
namą, suprojektuoti baldą ir
t.t.) reikia:
•
superkompiuterio
atlikti įvairius
skaičiavimus;
London Airport
New York Airport
Grid
skaitmeninių brėžinių;
•
Airlin
e
office
•
Diagnostics Centre
Maintenance Centre
American data center
European data center
sukurti reikiamą
programinę įrangą
įvairiems procesams
modeliuoti.
XTO
Universitetai:
York,
Leeds,
Sheffield, Oxford
Kompiuterininkų dienos 2013
4
Variklių Modelis
Atsitiktinumų pasekmės

5. Ir daug kitų:
Kompiuterininkų dienos 2013
5

6. Išgirsite:
• Kur atliekami sudėtingi skaičiavimai?
• Skaičiavimų technologijos:
• GRID
• Cloud
• GPU
• VU MIF siūlomos priemonės mokslininkams
Kompiuterininkų dienos 2013
6

7. Kas yra paskirstytų skaičiavimų
tinklas (GRID)?
Grid tinklas
WWW tinklas – amžinos paieškos,
bendradarbiaujame;
bendri resursai.
Dalinamasi: INFORMACIJA,
TECHNIKA, RESURSAIS,
PROGRAMOMIS!!!
adresų knygutės, nebendradarbiaujame,
Kompiuterininkų dienos 2013
individualūs resursai.
Dalinamasi INFORMACIJA!!!
7

8. Kas yra GRID?
Mobilus ryšys
Darbinės stotys
G
r
I
d
I
n
f
r
a
s
t
r
u
k
t
ū
r
Superkompiuteriai, PC - klasteriai
Duomenų saugyklos, jutikliai, eksperimentai
a
Vaizduokliai
Kompiuterininkų dienos 2013
Internetas, tinklai
8

9. VO – Virtualios organizacijos
Naudotojo
sąsaja
Naudotojo
sąsaja
Grid servisai
Kompiuterininkų dienos 2013
9

10. GRID tinklų tipai
Tai naujos rūšies tinklai sujungiantys kartu kompiuterius, duomenų
saugyklas, mokslininkų instrumentus, ir daugybę įrenginių.
Skaičiavimų (Computational)
prisijungiame prie galingų kompiuterinių resursų dominantiems uždaviniams išspręsti.
Duomenų (Data)
naudojamas duomenų saugojimui.
Žinių (Knowledge)
gaunamos susiteminta ir automatiškai tikslingai išrūšiuota informacija iš viso pasaulio.
Paslaugų (Service)
darbas virtualiose organizacijose: laboratorijose, bibliotekose ir t.t.
Kompiuterininkų dienos 2013
10

11. Grid Lietuvoje
NGI atstovas EGI – LitGrid
Kompiuterininkų dienos 2013
11

12. LitGrid įsilieja į Europos grid
infrastruktūrą
www.egi.eu
Kompiuterininkų dienos 2013
12

13. Realus GRID tinklo naudojimas
http://rtm.hep.ph.ic.ac.uk/
Kompiuterininkų dienos 2013
13

14. EGI
pasiskirstymas pagal skirtingų šakų vykdomus darbus
Kompiuterininkų dienos 2013
14

15. Išgirsite:
• Kur atliekami sudėtingi skaičiavimai?
• Skaičiavimų technologijos:
• GRID
• Cloud
• GPU
• VU MIF siūlomos priemonės mokslininkams
Kompiuterininkų dienos 2013
15

16. Kas yra „Debesų kompiuterija“
 Tai terminas, po kuriuo slypi viskas, kas
susiję su kompiuterinių paslaugų pateikimu
per internetą.
 Principas – mokėk už tiek, kiek naudojiesi.
 Debesys gali būti:
 vieši – prisijungti ir naudotis gali bet kas;
 privatūs – prisijungti ir naudotis gali tik
tam tikri naudotojai;
 hibridiniai – kai naudojami privatūs, o
prireikus daugiau resursų naudojami ir
vieši debesys.
Kompiuterininkų dienos 2013
16

17. Debesų kompiuterijos savybės ir
privalumai
 Pasižymi tuo, kad naudotojo IT infrastruktūra gali būti ne tik pas
jį patį, bet ir išorėje, t.y. gali būti efektyviai praplėsta į išorę tiek,
kiek reikia vartotojui.
 Vartotojui tampa nesvarbu, kur yra techninė įranga ir koki jos
parametrai.
 Paslaugos yra pateikiamos naudojantis virtualia infrastruktūra.
 Resursų kiekį paslaugoms galima greitai didinti arba mažinti.
Kompiuterininkų dienos 2013
17

18. Debesų kompiuterija
Public
Hybrid
Private
Kompiuterininkų dienos 2013
18
http://www.slideshare.net/kittirak/hpc-cluster-cloud-computing

19. Išgirsite:
• Kur atliekami sudėtingi skaičiavimai?
• Skaičiavimų technologijos:
• GRID
• Cloud
• GPU
• VU MIF siūlomos priemonės mokslininkams
Kompiuterininkų dienos 2013
19

20. CPU/GPU architektūros
Kompiuterininkų dienos 2013
20
http://www.slideshare.net/jefflarkin/cug2011-introduction-to-gpu-computing

21. GPU programavimas
 Skirtingos kalbos:
 CUDA
 OpenCL
 DirectCompute
Kompiuterininkų dienos 2013
21
http://www.bestcomputersreviews4u.com/nvidia-versus-ati/

22. Išgirsite:
• Kur atliekami sudėtingi skaičiavimai?
• Skaičiavimų technologijos:
• GRID
• Cloud
• GPU
• VU MIF siūlomos priemonės mokslininkams
Kompiuterininkų dienos 2013
22

23. VU MIF superkompiuteris
Kompiuterininkų dienos 2013
23

24. VU MIF superkompiuteris 2
Kompiuterininkų dienos 2013
 Bendras teorinis galingumas ~ 20 TFLOPS
24
 Duomenų saugykla ~ 600 TB

25. Ką siūlo VU MIF
3,6 TB RAM
1920 branduolių
620 TB disk. talpa
X RAM
X procesorių
X disk. talpos
SK 2
MIF CLOUD
GAMESS – moksliniai tyrimai
GAUSSIAN – moksliniai tyrimai
Intel kompiliatoriai – moksliniai tyrimai
MPI – lygiagretūs skaičiavimai
Kita
GRID
Packet computing
Linux
MS Windows
MS windows server
Linux
MIF CLOUD
MS Windows
MS windows server
Linux
Studentai
Kompiuterininkų dienos 2013
Dėstytojai
25
Verslas

26. Klausimai ?