Nauka potrzebuje więcej mocy
-
- Andrzej Gontarz,
- 13.11.2007
Dla doświadczonych i początkujących
Do efektywnego wykorzystania mocy obliczeniowych w ośrodkach akademickich potrzebna jest też dobra przepustowość łączy internetowych. Dostęp do maszyn dużej mocy jest dzisiaj tylko poprzez sieć. Obliczenia można robić z domu czy z innego miasta. Po przyznaniu tzw. grantu obliczeniowego, użytkownik dostaje specjalne konto, za pomocą którego może korzystać z przydzielonych mu zasobów.
To wymaga odpowiedniego przygotowania użytkowników do pracy. W centrach superkomputerowych prowadzone są kursy i szkolenia prezentujące możliwości maszyn oraz zasady ich wykorzystania. Wiele aplikacji jest już jednak tak oczywistych i znanych specjalistom z poszczególnych dziedzin, że czasami to właśnie oni występują z różnymi propozycjami czy pomysłami wobec zespołów centrów.
Naukowcy wykonujący często obliczenia dla swoich prac badawczych, głównie fizycy i chemicy, są na tyle biegli w posługiwaniu się infrastrukturą centrów superkomputerowych, że nie stanowi to dla nich żadnego problemu. Ci, którzy takiej biegłości jeszcze nie nabyli, mogą liczyć na pomoc ze strony pracowników odpowiedzialnych za obsługę superkomputerów.
Ułatwieniem mają być też specjalne interfejsy służące do komunikowania się z zasobami komputerowymi dla nauki. W ramach projektu BeesyCluster na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej powstał portal dostępowy do sieci klastrów, superkomputerów i komputerów PC. "Nie wszyscy użytkownicy potrafią sobie poradzić z obsługą potrzebnych im do pracy naukowej systemów i rozwiązań. Naszym celem było stworzenie interfejsu, który byłby łatwy w użyciu, umożliwiał korzystanie z mocy obliczeniowych osobom niedoświadczonym" - wyjaśnia dr inż. Paweł Czarnul, kierownik projektu BeesyCluster.
Tradycyjnie uruchomienie zasobów klastrowych odbywa się za pomocą linii poleceń. Trzeba wiedzieć, jak to zrobić. W rozwiązaniu proponowanym przez naukowców z Politechniki Gdańskiej można zarządzać zasobami klastra m.in. poprzez proste przeciąganie myszką odpowiednich ikon lub oznaczeń w przeglądarce internetowej. "Nasze rozwiązanie ma też wiele innych funkcji. Można np. swoje aplikacje publikować jako usługi dostępne dla innych, można tworzyć grupy robocze współpracujące przy jednym projekcie, prowadzić graficzne sesje z klastrami" - mówi Paweł Czarnul. BeesyCluster udostępnia swoje usługi poprzez strony WWW, a także w formie Web Services.
Bez biznesu
Działające w naszym kraju centra superkomputerowe skłonne byłyby świadczyć usługi dla sektora biznesowego. Gdyby było zainteresowanie ze strony użytkownika komercyjnego, mogłyby tak przeorganizować swoją działalność, by udostępnić część posiadanych mocy na zasadach rynkowych. Na razie jednak takiego zainteresowania w ogóle nie ma.
Mścisław Nakonieczny z TASK-u przyznaje, że dwa czy trzy razy dostali zlecenie od firmy prywatnej na policzenie zanieczyszczeń. I to wszystko. Jacek Niwicki z Cyfronetu mówi, że sporadycznie zdarzają się zapytania spoza środowiska naukowego, ale zazwyczaj chodzi o bardzo małe zadania (na pół godziny liczenia). Wówczas nie opłaca się kupować nowej licencji, a prace naukowe wykonywane są na specjalnych licencjach akademickich.
W takiej sytuacji najbliżej praktycznych zastosowań są wciąż projekty badawcze związane z pracami meteorologicznymi, modelowaniem leków czy zadaniami o charakterze inżynieryjnym.
Do prac naukowych prowadzonych z wykorzystaniem dużych mocy obliczeniowych komputerów używa się czasami określenia e-science. Jest to, generalnie patrząc, dział badań związany z symulacją komputerową. Symulacja komputerowa staje się obecnie w pełni akceptowaną metodą badawczą, związaną zarówno z badaniami teoretycznymi, jak i eksperymentalnymi, realizując eksperymenty in silico.
Inaczej mówiąc, e-nauka rozumiana jest jako nauka realizowana w komputerze. Dotyczy głównie tych dziedzin, które wymagają dużej ilości obliczeń - nauk chemicznych, biologicznych, fizycznych, medycznych, problematyki z pogranicza kilku dyscyplin, jak np. biotechnologii, biochemii, bioinformatyki, biofizyki, a także wielu zagadnień z zakresu nauk technicznych. Dyscypliny te coraz bardziej integrują się z informatyką, co skutkuje obliczeniami wielkiej skali dla potrzeb nauki. W ten sposób, dzięki połączeniu wiedzy z poszczególnych dziedzin nauki z możliwościami masowego przetwarzania danych i modelowania matematycznego, można uzyskać wiele nowych, nieosiągalnych w inny sposób wyników badań.
Dodatkowa, nowa jakość bierze się stąd, że dzięki możliwości korzystania z mocy obliczeniowych przez sieć, można prowadzić badania w międzynarodowych zespołach. Służy temu m.in. rozwój technologii gridowych, dzięki którym następuje integracja zasobów obliczeniowych, systemów przechowywania danych, unikatowych instrumentów naukowych, aplikacji i danych. Istotnym czynnikiem jest wirtualizacja zasobów oraz metodologia Service Oriented Architecture, dzięki którym możliwe się staje tworzenie systemu usług dla potrzeb e-Science. Prace w tym zakresie prowadzone są również w Polsce, czego efektem jest niedawne powołanie konsorcjum Polskiego Gridu. Ponadto, wyraźnie widoczna jest dzisiaj współpraca polskich centrów superkomputerowych z ośrodkami światowymi - europejskimi, ale też amerykańskimi, chińskimi czy z Japonii.
