Attīstām atvērto HPC platformu
Lai studentiem, mācībspēkiem, pētniekiem un industrijai būtu ērtāk lietot HPC (High-Performance Computing) jeb augstas veiktspējas skaitļošanas infrastruktūru, Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) HPC centrs attīsta atvērto HPC platformu.
Superskaitļošanu jeb HPC izmanto, lai veiktu liela apjoma aprēķinus un dažāda veida datorsimulācijas īsākā laikā. Ar superskaitļošanas rīku palīdzību ir iespējams, piemēram, modelēt zinātniskus eksperimentus vai veikt simulācijas pirms ražošanas procesu uzsākšanas, tā ietaupot materiālus un citus resursus. HPC var izmantot ļoti dažādām vajadzībām – no inženiertehniskiem risinājumiem līdz lielo datu analītikai un mašīnmācīšanās uzdevumiem.
Platforma kā rīku kopums
Šobrīd HPC infrastruktūras lietotāji Latvijā pārsvarā ir pētnieki, taču, īstenojot Eiropas Savienības Atveseļošanas un noturības mehānisma investīcijas projektu «Augsta līmeņa digitālo prasmju attīstība Latvijā augstas veiktspējas skaitļošanas jomā», tiks sekmēta arī studentu un mācībspēku, kā arī industrijas aktīvāka iesaiste superskaitļošanas rīku izmantošanā. Projektā Latvijas lielākās universitātes – RTU, Latvijas Universitāte (LU) un Rīgas Stradiņa universitāte – izstrādā studiju moduļus, kas tiks integrēti studiju procesā un izmantoti mācību nodrošināšanā industrijā nodarbinātajiem. Projekta mērķis ir palielināt speciālistu skaistu Latvijā ar augsta līmeņa digitālām prasmēm (DigiComp 7.–8. līmenis), kuri spēj lietot augstās tehnoloģijas, lai attīstītu zināšanu un tehnoloģiju ietilpīgus jaunus produktus un pakalpojumus dažādās nozarēs, kā arī radīt augstākās izglītības, zinātnes un industrijas sinerģiju, kas veicina inovācijas ar maksimālu komercializācijas un eksporta potenciālu.
«Pētnieki tieši mijiedarbojas ar HPC, bet studentiem un mācībspēkiem, kuriem nav vai ir neliela līdzšinējā pieredze ar superskaitļošanas infrastruktūru, nepieciešama ērtāk lietojama saskarne,» stāsta RTU HPC centra vadītājs Lauris Cikovskis. Viņš uzreiz piebilst – tā nebūs gluži viena poga datora ekrānā, jo projekts vērsts uz jaunu zināšanu un prasmju ieguvi. Tā vietā tiek attīstīts rīku kopums jeb atvērtā platforma, kas palīdzēs ērtāk piekļūt HPC infrastruktūrai. Platformā iecerēts integrēt arī partneru, piemēram, LU skaitļošanas resursus un rīkus, un tā būtu pieejama ne tikai RTU, bet arī citu Latvijas universitāšu studentiem, mācībspēkiem un zinātniekiem, kā arī industrijas pārstāvjiem.
Platforma ietvers gan dažādas programmēšanas vides, gan virtuālās darba vietas – virtuālās mašīnas ar instalētu darba vidi. «Tās varētu arī saukt par virtuālām datorklasēm,» skaidro L. Cikovskis. Virtuālās mašīnas varētu arī konfigurēt darbam HPC vidē.
Lai HPC infrastruktūras lietošana būtu vēl ērtāka, plānota vienota identitātes pārvaldība, kas studentiem un mācībspēkiem šo resursu vai to daļas izmantošanai ļaus piekļūt ar jau esošiem autorizācijas rīkiem, piemēram, e-pasta lietotājvārdu un paroli.
Atvērtā HPC platforma netiek izstrādāta no nulles, bet gan pilnveidota, ņemot vērā HPC centra lielo pieredzi un uzkrātās zināšanas. HPC open platformas pamats tika izveidots projektā «Nacionālie kompetences centri EuroHPC ietvaros (EuroCC)». Kā norāda L. Cikovskis, RTU HPC infrastruktūra zinātniekiem un uzņēmumiem pieejama jau vairāk nekā desmit gadus, to var izmantot arī mācībspēki. Arī citi elementi darbojas, piemēram, par rīkiem (MATLAB, SolidWorks un JupyterHub) un to izmantošanu studiju satura izstrādē un aprobācijā jau notikušas mācības projektā iesaistītajiem mācībspēkiem. «Svarīgākais, kas vēl jāiedarbina, ir virtuālās datorklases,» pauž L. Cikovskis.
Māca citus un mācās paši
RTU HPC centram ir nozīmīga loma projekta «Augsta līmeņa digitālo prasmju attīstība Latvijā augstas veiktspējas skaitļošanas jomā» veiksmīgā īstenošanā. Tas ne vien nodrošina superskaitļošanas infrastruktūru, bet arī dalās vitāli svarīgās zināšanās ar projektā iesaistītajiem RTU, LU un RSU mācībspēkiem, tā palīdzot viņiem izstrādāt, pilnveidot un aprobēt mūsdienīgu un konkurētspējīgu studiju saturu.
Mācībspēkiem visa projekta gaitā ir iespēja pilnveidot savas zināšanas. Jau ir īstenotas mācības, kurās pasniedzēji izzināja HPC iespējas, augstas veiktspējas skaitļošanas platformas funkcionalitāti un tās elementu izmantošanu e-studiju kursos. Apzinot mācībspēku individuālās vajadzības, papildu viņi varēja paaugstināt kompetenci arī dažādu platformu un rīku izmantošanā. Visa projekta gaitā L. Cikovskis nodrošina viņiem arī individuālas konsultācijas. Pasniedzēju vajadzības tiek ņemtas vērā, arī pilnveidojot HPC atvērto platformu.
«Mums ir liela pieredze sadarbībā ar pētniekiem, bet to, kā ir strādāt ar mācībspēkiem un studentiem, mēs šobrīd mācāmies arī paši. Projektā mācīšanās ir abpusēja – mācībspēki mācās, kā lietot HPC, bet mēs – kā nodrošināt mācībspēkiem un studentiem pakalpojumu,» izceļ L. Cikovskis.
HPC = konkurētspējīgāka zinātne un bizness
RTU HPC centrs veicina digitālo tehnoloģiju lietošanu pētniecībā, nodrošina piekļuvi modernai superskaitļošanas infrastruktūrai, sniedz modelēšanas un simulācijas pakalpojumus, rīko mācības un seminārus, kas saistīti ar dažādiem digitālās zinātnes tematiem, tādējādi padarot zinātni modernāku un konkurētspējīgāku. Centrs sadarbojas arī ar uzņēmumiem un citām pētniecības organizācijām, piemēram, Latvijas Organiskās sintēzes institūtu, kas izmanto HPC infrastruktūru jaunu zāļvielu modelēšanai. Savukārt kopā ar LU starptautiskā projektā tiek attīstīts Superskaitļošanas jeb augstas veiktspējas skaitļošanas kompetences centrs, lai veicinātu HPC iespēju izmantošanu augstākajā izglītībā, pētniecībā, publiskajā administrācijā un industrijā. Centrs aktīvi piedalās arī citos lielos starptautiskos projektos.
HPC centrs darbojas RTU Inovāciju prorektora dienestā.
