“ Master’s degreeeducational program “ Systems engineering for Grid Technology ” Проф.Петренко А.І. НТУУ «КПИ» ИПСА
2.
Завдання №6 ДержавноїПрограми з впровадження грід на 2009-2013 рр. 6. Підготовка кадрів для забезпечення роботи грід-середовища і застосування грід-технологій в науці, освіті та інших галузях: 6.1 Відкриття магістерської підготовки з напрямку «Грід-технології в науці, освіті та інших галузях », розпочаток перепідготовки у вищих навчальних закладах фахівців відповідного профілю. Розробка комплексу підручників і монографій з грід- обчислень і застосувань (6 лекційних курсів, посібників, програм) 6.2 Створення учбових грід- систем при базовому і регіональних координаційно-операційних грід-центрах , а також в НТУУ “ КПІ ” і провідних ( 9 дисплейних класів) 6.3 Впровадження системи дистанційного навчання і підвищення кваліфікації (4 методичних посібника),
3.
Нова спеціальність 8.05010103 “ С истемне проектування ” Системне проектування – це міждисциплінарна методологія побудови інтелектуальних середовищ, призначених для розв’язування задач дослідження складних об’єктів (систем, процесів) різної фізичної природи комп’ютерними засобами та за активною участю людей (експертів, аналітиків, інженерів, дослідників). Фахівець з системного проектування займається вирішенням спектру питань, пов’язаних зі збиранням корисних для поставленої задачі даних, їх аналізом , побудовою методів та моделей обробки цих даних, виконанням обчислювальних операцій на комп ’ ютерах на підставі створюваних моделей та виробкою оптимальних проектних рішень , рекомендацій та обґрунтованих висновків щодо поставленої задачі.
4.
Об ’ єктдослідження Об’єктом дослідження в системному проектуванні є різноманітні об’єкти, які підпадають під категорію складних систем та процесів, скажімо, такі, як інформаційні середовища (наприклад, розподілені комп’ютерні системи, семантичні Web - та Grid - мережі, хмари), об’єкти наукових досліджень (наприклад, космічні або біологічні об’єкти), складні технічні системи (наприклад, інтегральні електронні схеми або гібридні вбудовані електронно-механічні системи), екологічні системи, технологічні або бізнес-процеси тощо. Таким чином, результати системного проектування в одних випадках можуть бути представлені у вигляді конкретних проектних технічних рішень , а в інших випадках у вигляді певних узагальнень, прогнозів або рекомендацій ,.
5.
Системний аналіз ісистемне проектування Системне проектування ,так само як і системний аналіз, спрямоване на дослідження складних систем та процесів , моделювання яких вимагає комплексного підходу з використанням математичних методів, комп’ютерних технологій, а також взаємодії людини-експерта (або аналітика чи в загальному розумінні дослідника) з комп'ютерними системами. На відміну від системного аналізу, головною метою якого є розв’язання проблем прийняття рішень на підставі математичних методів дослідження, головною метою системного проектування є використання комп’ютерних засобів для розв’язання задач , пов’язаних з розробкою проектних рішень або виконанням досліджень на великих обсягах даних.
6.
Обробка даних вумовах інформаційного “буму” " Як багато інформації є в світі?" В 2007 році 264 екзабайт ( екзабайт = 10 18 байт) ", а в 2010 році - майже 2 зетабайта (зетабайт = 10 21 байт). Сьогодні людство має змогу зберігати кілька оптимально стиснутих зетабайтів даних на різних пристроях і виконувати 7*10 19 операцій за секунду на обчислювальних пристроях різного типу.
7.
Тенденції розвитку ІТтехнологій Прогрес в інформаційних технологіях триває, збільшуючи темп в порівняльні з минулим 2. Зберігання і кешування петабайтних (10 15 б) наборів даних (якість і сумісність) 2. Дані про дані ( метадані ) 3. Доступ до середовища даних : (сховища, сервіси метаданих, реєстратори, інструментарій аналізу, онтології і т.п.), пошук і відкриття даних 5. Знання з даних (Інтелектуальний аналіз даних) 6. Мережа центрів наукових даних 7. Платформи визначаються даними 8. Створення компонентів програмного забезпечення вищого рівня у вигляді сервісів 9. Майбутнє ІТ технологій пов'язане з персональними хмарними обчисленнями 10. Розподілені обчислення змінюють скрізь взаємодію людей і об'єктів з цифровим світом, роблячи персональні пристрої домінуючим засобом інформаційного доступу.
Вплив на ІТпрофесії IT середовище значно змінилося. Все більша і більша частина традиційного програмного забезпечення перемістилося в Веб (тепер в Хмари) або на внутрішні сервери і доступна зараз через звичайні браузери. Тобто сьогоднішнім користувачам не потрібна така всебічна допомога, якою вони раніше використовували . Так що залишається робити сьогоднішнім ІТ професіоналам? Де будуть IT робочі місця у майбутньому? Консультанти ( послуги таких компаній, як IBM, HP, Amazon AWS and Rackspace, що здають в оренду як сховища даних і обчислювальні ресурси, так і ІТ професіоналів, здатних допомогти в організації доступу до них, експлуатації і вирішенні конфліктних ситуацій.) Проектні менеджери ( також служитимуть контакторами компаній з постачальниками технологій і консультантами) Розробники ( зміщуються пріоритети в потребі ІТ спеціалістів від тих, хто встановлює і підтримують додатки, до тих, хто створює їх).
Базові дисципліниспеціальності Дисципліна Обсяг Пошук і попередня підготовка даних 3.5 Комп’ютерні середовища високопродуктивних паралельних обчислень ( грід +_хмара) 3.5 Комп’ютерні методи інтелектуальної обробки даних і процесів 3.5 Функціональне та логічне програмування 2 .5 Знаходження знань в базах даних 3.0 Семантичні Веб- та Грід- сервіси 3.0 Системи з самоорганізацією 2.5 Системи підтримки прийняття рішень в системному проектуванні 3 . 0 Розпізнавання образів і комп’ютерний зір 3.0 Мультиагентні системи 2.5 Експертні системи на базі нечіткої логіки і нейронних мереж 3.0 Розпізнавання образів 3.5 Багатомодальний інтерфейс користувача 2 .5 Методи багатокритеріальної і мінімаксної оптимізаціії 2.5 Засоби моделювання розподілених систем обробки даних 3 ,0 Захист знань, накопичуваних в інформаційних системах 2 .0 Інформаційні технології для бізнесу 2.0
12.
Вибіркові дисципліниспеціальності За кордоном для аналогічних цілей недавно в ряді провідних вузів була введена нова магістерська спеціальність «Інженерія знань» ( Knowledge Engineering ). Інженерія знань займається основними проблемами створення інтелектуальних вирішувачів задач і є важливою складовою системного проектування . Дисципліна Географічні інформаційні системи Комп’ютерні ігри Вбудовані системи Біоінформатика Проектний менеджмент Мобільні системи
13.
Напрацювання з спеціальності1) Цього року здійснений прийом на 1-й курс (21 чол.) і на 5-й курс ( 8 чол.), а також 26 чол. На другу освіту. 2) Складений і затверджений НАВЧАЛЬНИЙ ПЛАН 3) Створена з зарубіжними партнерами і використовується навчальна грід- система 4) Створений Практикум з грід- технологій 5) Почато читання курсу з хмарних обчислень з лабораторними заняттями 6) Видано кілька учбових посібників з грід- технологій і розподілених систем 7) Активно підтримується сайт “ Грід в технічному університеті “ ( hppt://grid.kpi.ua) 8) Отримана фінансова підтримка для розгортання спеціальності з боку НАНУ і Державної Програми з впровадження грід – технологій в Україні в 2009-2013 роках .
14.
Навчальний план спеціальності1) Цього року здійснений прийом на 1-й курс (21 чол.) і на 5-й курс ( 8 чол.) 2) Складений і затверджений НАВЧАЛЬНИЙ ПЛАН 3) Створена з зарубіжними партнерами і використовується навчальна грід- система 4) Створений Практикум з грід- технологій 5) Почато читання курсу з хмарних обчислень з лабораторними заняттями 6) Видано кілька учбових посібників з грід- технологій і розподілених систем 7) Активно підтримується сайт “Грід в технічному університеті ( hppt://grid.kpi.ua) 8) Отримана фінансова підтримка для розгортання спеціальності з боку НАНУ і Державної Програми з впровадження грід – технологій в Україні в 2009-2013 роках .
15.
Паралельні обчислення ( на бакалаврському рівні) За основу для організації паралельних обчислень студентам пропонується ознайомитися з паралельним середовищем програмування PVM ( Паралельною Віртуальною Машиною ). При цьому використовуються вузли суперкомп'ютера НТУУ "КПИ", виділені під студентський кластер для проведення лабораторних робіт. Теми: Видалений доступ до сервера і робота з інтерпретатором SHELL BASH Установка програмного забезпечення PVM. Приклад простої програми під управлінням PVM Основні функції програмування на PVM Розробка паралельної програми математичного алгоритму Знайомство с системою програмування MPI
16.
Видані посібники Навчальнийпосібник « Grid-технології в науці і освіті ». (Політехніка. 2008) і монографія « Застосування Grid- технології в науці і освіті»( Політехніка, 2009), навчальний посібник “ Семантичний грід для науки і освіти ” ( Політехніка,2010) Підготовлена і видана монографія: В.С. Рогоза, Г.В. Іщенко. “ Інтелектуальні платформи розподілених інформаційних середовищ ”. – Київ: НТУУ „КПІ”, 2009)
Практикум з грід-технологій Завдання на дослідження : 1. Введення в грід- технології 2. Робота на обчислювальному кластері з використанням локальної системи управління PBS 3. Отримання сертифіката користувача 4. Проміжне програмне забезпечення грід - ARC 5. Проміжне програмне забезпечення грід - gLite 6. Інформаційна система і моніторинг 7. Реєстрація і отримання користувачем доступу до грід- системи через веб- сервіс
20.
Практикум з хмарнихобчислень Завдання на дослідження : 1. Реєстрація та налаштування сервісу хмарних обчислень з допомогою Google App Engine . Підготовка середовища розробки Java або Python для розробки додатків у хмарному сервісі. Консоль Адміністрування. 2. Дослідження і практична робота з квотами хмарних обчислень. Конфігурація додатків у хмарних обчисленнях 3. Розробка коду програми для роботи у хмарному середовищі 4. Сервіси та збереження даних . Сервіси аутентифікації
Освітньо - тренувальнийцентр БКЦ ▪ проводить заняття з підвищення кваліфікації системних адміністраторів грід - сайтів, дистанційного навчання користувачів грід; ▪ забезпечує виконання спільної програми магістерської підготовки НАНУ- МОНМС з підготовки наукових кадрів для академічних інститутів з грід- технологій; ▪ здійснює навчально- методичну допомогу регіональним освітньо - тренувальним центрам з підготовки і підтримки користувачів грід- систем. ▪ здійснює пошук талановитої молоді і її залучення до грід – технологій шляхом проведення олімпіад, вебінарів, семінарів і виставок; ▪ координується заступник директора БКЦ з підготовки та навчання користувачів грід
23.
Тренінги з грід-технологій Курси користувачів Призначені для усіх категорій користувачів. Більшість слухачів мають невеликий обсяг знань щодо Грід та засобах, що використовуються в ньому. Тому основні задачі курсу: дати загальне уявлення про Грід познайомити зі структурою ППЗ gLite навчити основам роботи з ППЗ gLite Курси адміністраторів Задачі курсу: дати уявлення про архітектуру ППЗ gLite, про роботу окремих його компонентів та їх взаємодії надати досвід інсталяції загальних компонентів gLite в залежності від кваліфікації аудиторії та запасу часу, ознайомити із проблемами адміністрування Грід-систем
24.
Матеріальна база проведення▪ комп’ютерний клас на 8 робочих місць ▪ сервери для розміщення віртуальних Грід- вузлів ▪ електронні навчальні матеріали (лекції, презентації) інструкції для виконання практичних занять ▪ база знань з можливістю самостійного виконання слухачами курсів ▪ Навчальний центр сертифікації
