Образование

Об Осенней Школе по информационным технологиям 2024

С 7 по 11 октября в Лаборатории информационных технологий им. М.Г. Мещерякова (ЛИТ) прошла Осенняя Школа по информационным технологиям Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ). Мероприятие является первым этапом в серии Школ по информационным технологиям ОИЯИ, главной целью которых является вовлечение молодых специалистов в решение задач, стоящих перед ОИЯИ, с применением высокопроизводительных и распределенных вычислений, методов и алгоритмов анализа данных, современных информационных технологий. В Осенней Школе приняли участие более 50 студентов, преимущественно старших курсов, из 11 университетов России, в том числе из вузов, где действуют информационные центры Института.

На Школе выдающиеся ученые прочитали общие лекции для студентов. Научный руководитель ЛИТ Кореньков В.В. представил слушателям доклад об ИТ-инфраструктуре ОИЯИ и основных проектах, реализуемых ЛИТ. Особое внимание Владимир Васильевич уделил истории развития ИТ, в том числе подробно рассказал о создании и развитии распределенных систем, а также методах и технологиях обработки данных в гетерогенных вычислительных средах. Директор ЛИТ Шматов С.В. рассказал о наиболее актуальных в настоящее время задачах в области физики высоких энергий, в том числе об анализе данных. Директор Лаборатории радиационной биологии (ЛРБ) ОИЯИ Бугай А.Н., представил доклад, в котором отразил ключевую роль информационных технологий в развитии наук о жизни, в частности в задачах, решаемых в ЛРБ. Очень много полезной информации о возможностях для студентов слушатели узнали из лекции об образовательных программах Института от директора Учебно-научного центра ОИЯИ Каманина Д.В.

Научную программу обогатили лекции приглашенных специалистов мирового уровня. Заведующий кафедрой компьютерного моделирования и многопроцессорных систем Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), профессор Дегтярев А.Б. рассказал о процессе создания, развития и использования виртуальной лаборатории для обеспечения высокопроизводительных вычислений. Лекцию о новых методах хранения информации для больших данных прочитал профессор кафедры фундаментальной информатики и распределенных систем СПбГУ Богданов А.В. На Школе также прозвучали лекции профессора кафедры информационной безопасности Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (МГУ), заведующего лабораторией открытых информационных технологий Сухомлина В.А., которые были посвящены международным стандартам и базовым курсам подготовки ИТ-специалистов. Заместитель директора филиала МГУ в городе Дубна Ольшевский А.Г. рассказал про магистерские программы и их особенности, о правилах приема и процессе обучения в филиале. С рабочим визитом посетил ОИЯИ заведующий кафедрой системного программирования Южно-Уральского государственного университета, профессор Соколинский Л.Б., который рассказал об одном очень популярном в настоящее время методе глубокого обучения с подкреплением.

Программа Школы была разделена на несколько тематических блоков. В рамках научного направления «Распределенные и высокопроизводительные вычисления для подготовки, реализации и поддержки экспериментальных и теоретических исследований, проводимых в рамках крупных инфраструктурных проектов ОИЯИ» студентам прочитали лекции ученые ОИЯИ, представители коллабораций экспериментов комплекса NICA, флагманского проекта ОИЯИ: Рогачевский О.В. (ЛФВЭ) и Петросян А.Ш. (ЛИТ).

Научное направление «Математическое моделирование, численные методы и алгоритмы для решения задач ОИЯИ» было представлено лекциями Калиновского Ю.Л. (ЛИТ), Земляной Е.В. (ЛИТ), Гусева А.А. (ЛИТ), Рахмонова И.Р. (ЛТФ). Группа по гетерогенным вычислениям HybriLIT во главе со Стрельцовой О.И. провели практическое занятие, в ходе которого студенты научились использовать инструментарий на основе Python-библиотек и экосистемы Jupyter в решении научных и прикладных задач.

В программу блока по научному направлению «Современные методы и технологии обработки и анализа информации» вошли лекции и мастер-классы. Профессор, главный научный сотрудник ЛИТ, ученый, который стоял у истоков создания и использования алгоритмов машинного обучения в ОИЯИ, Ососков Г.А. поделился опытом применения различных методов к задачам физики высоких энергий. Лекцию о машинном обучении в задачах обработки и анализа информации, в частности решаемых в ЛИТ, прочитал Ужинский А.В. Об актуальных задачах в рамках компьютерного моделирования радиационных условий на ускорительном комплексе NICA рассказал Чижов К.А. Заведующий кафедрой Анализа конкурентных систем Научно-исследовательского ядерного университета (НИЯУ) «МИФИ» Артамонов А.А. рассказал о практическом применении методов и алгоритмов аналитики больших данных, а ассистенты кафедры Антонов Е.В., Улизко М.С. и Тукумбетова Р.Р. продемонстрировали студентам возможности программных средств обработки, хранения и визуализации данных.

Отдельный тематический блок был посвящен Цифровой экосистеме ОИЯИ. Сотрудники ЛИТ: Белов С.Д., Приходько А.В, Лукьянов К.В., Филозова И.А. рассказали слушателям о разработке системы, объединяющей различные информационно-функциональные модули научной, организационной, административной и сервисной деятельности Института; продемонстрировали функциональные особенности разрабатываемой системы и представили задачи, которые необходимо решать при создании и развитии веб-сайтов и веб-сервисов ОИЯИ.

Про поддержку и развитие Многофункционального информационно-вычислительного комплекса (МИВК) ОИЯИ прочитала лекцию заместитель научного руководителя ЛИТ Стриж Т.А., Мицын В.В. (ЛИТ) представил актуальные задачи настройки и тестирования различных компонент МИВК. О распределенных иерархических системах хранения данных рассказал Мойбенко А.Н. (ЛИТ).

Новое научное направление Школы «Инженерная инфраструктура: автоматизация и мониторинг» представили сотрудники Воронцов А.С. (ЛИТ), Голунов А.О. (ЛИТ), Кашунин И.А. (ЛИТ) и Голунов А.О. (ЛФВЭ).

Соревновательный дух в программу Школы добавили Хакатоны по математическому моделированию и по аналитике больших данных. На Хакатоне по математическому моделированию Рахмонов И.Р. (ЛТФ) и Стрельцова О.И. (ЛИТ) поставили перед студентами задачу по разработке параллельной реализации алгоритма на языке программирования Python для исследования стабильных состояний джозефсоновского перехода сверхпроводник/ферромагнетик/сверхпроводник на поверхности трехмерного топологического изолятора. Соревнование проводилось при поддержке группы по гетерогенным вычислениям HybriLIT. Организаторы отметили высокую активность студентов и большое количество оригинальных решений! Было очень сложно выделить лучших!

Гран-при Хакатона по математическому моделированию за самый лучший и оригинальный алгоритм получил студент 1 курса магистратуры Томского политехнического университета (ТПУ) Врублевский Дмитрий.

1 место в Хакатоне разделили команды:

«ВШЭ» — Коновалова Татьяна (3 курс), Константинова Елизавета (1 курс магистратуры) и Неброев Кирилл (4 курс) — Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ);
«Эвкелада» — Брусилова Ирина, Замотаева Анастасия, Суржко Виктор и Шипунов Григорий — студенты 4 курса Государственного университета «Дубна».

3 место заняли команды:

«Мамет и Бодя» — Вершинин Данил, Краснов Леонид, Шлык Даниил — студенты 3 курса Дальневосточного федерального университета (ДВФУ);
«smart_cookies» — Ибатуллин Евгений (4 курс), Глухов Кирилл (3 курс) — СПбГУ;
Леон Атупанья Хосе Фернандо (1 курс магистратуры) и Ощепков Дмитрий (3 курс) — Российский университет дружбы народов (РУДН), Колосова Екатерина (2 курс магистратуры) — университет «Дубна».

Второй Хакатон по аналитике больших данных провели сотрудники кафедры Анализа конкурентных систем НИЯУ МИФИ: Антонов Е.В., Улизко М.С. и Тукумбетова Р.Р. Студентам было предложено провести анализ организаций и научных учреждений, занимающихся физикой высоких энергий, на основе предоставленных данных о публикационной активности КНР с целью определения научных партнеров с направлениями сотрудничества. В этом Хакатоне команды формировались жеребьевкой, что помогло участникам Школы познакомиться друг с другом поближе, сплотиться и объединить усилия для достижения поставленной цели.

Победителями Хакатона по аналитике больших данных стали 4 команды:

1 место: Костенко Виктор (3 курс, НИЯУ МИФИ), Стариковская Мария (3 курс, университет «Дубна»), Суржко Виктор (4 курс, университет «Дубна»), Петрищев Константин (2 курс магистратуры, Воронежский государственный университет);
2 место: Коновалова Татьяна (НИУ ВШЭ), Константинова Елизавета (НИУ ВШЭ), Неброев Кирилл (НИУ ВШЭ) и Врублевский Дмитрий (ТПУ);
2 место: Волчек Юрий (3 курс, Тверской государственный университет), Глухов Кирилл (3 курс, СПбГУ), Рудых Роман (4 курс, ДВФУ), Щербак Маргарита (4 курс, РУДН);
3 место: Брусилова Ирина, Замотаева Анастасия, Шипунов Григорий (4 курс, университета «Дубна») и Сон Максим (2 курс, СПбГУ).

В завершающий день Школы были проведены круглые столы по всем научным направлениям, где ученые отвечали на вопросы студентов по материалам лекций и занятий, были очень оживленные и продуктивные дискуссии по вопросам возможных тем выпускных квалификационных работ (ВКР) по направлениям исследований ОИЯИ. По результатам работы Школы студенты выбрали темы ВКР и кураторов от ОИЯИ для их написания. Во время второго этапа, на Весенней Школе по информационным технологиям ОИЯИ, которая запланирована на апрель 2025 года, студенты будут представлять результаты совместных работ с сотрудниками Института по выбранным темам ВКР.

Одним из самых запоминающихся событий Школы стали экскурсии. Студенты посетили ускорительный комплекс NICA, выставку «Базовые установки ОИЯИ» и, конечно, МИВК ОИЯИ в ЛИТ.

На закрытии Школы выступил научный руководитель ОИЯИ Виктор Анатольевич Матвеев, который поздравил студентов и пожелал успехов в научной работе. Представители университетов: Богданов А.В. (СПбГУ), Артамонов А.А. и Черкасский А.И. (НИЯУ «МИФИ») поблагодарили ОИЯИ и организаторов за проведение Школы, которая способствует укреплению научных связей и привлечению молодежи в науку.