Молодежь и наука

IT-Школа ОИЯИ в СОГУ -
5 лет сотрудничества!

С 14 по 17 июня состоялась V Международная летняя школа "Современные информационные технологии для решения научных и прикладных задач". Школа проходила в Северо-Осетинском государственном университете имени К.Л.Хетагурова (СОГУ) на базе Информационного центра Объединенного института ядерных исследований.

Напомним, что, начиная с 2018 года, ОИЯИ и Северо-Осетинский государственный университет активно развивают сотрудничество. Так, 12 октября 2018 года. в СОГУ состоялось торжественное открытие первого Информационного центра Объединенного института ядерных исследований, призванного обеспечивать координацию сотрудничества ОИЯИ с регионами на юге России, популяризовать деятельность и достижения ОИЯИ с целью привлечения в науку молодежи, начиная с этапа школьного образования. В мае 2019 года в СОГУ прошла первая ИТ-Школа для молодых ученых "Современные ИТ-технологии для решения научных задач", организованная совместно ОИЯИ и СОГУ.

В 2020 году на физико-техническом факультете СОГУ был установлен вычислительный кластер, приобретенный в рамках мегагранта 075-15-2019-1887 и интегрированный в облачную инфраструктуру ОИЯИ. Это позволило ученым СОГУ работать над исследованиями совместно с коллегами из Института и стран-участниц. Кластер ориентирован на решение комплексных задач теоретических и экспериментальных исследований, в том числе для мегасайенс проекта NICA. В рамках второй ИТ-Школы, кроме практических занятий на гетерогенной вычислительной платформе HybriLIT, были проведены и занятия на облачной инфраструктуре ОИЯИ (cloud.jinr.ru), что позволило познакомить участников с работой на новейших вычислительных архитектурах.

В программе третьей ИТ-Школы были добавлены практические занятия по решению прикладных задач: "Машинное и глубокое обучение для задач радиобиологии", "Мониторинг трансграничных загрязнений воздуха на основе анализа мхов", а также мастер-класс по разработке мобильных приложений, который провел сотрудник СОГУ Давид Минасян. Интерес к данной тематике и работа научных коллективов позволили опубликовать ряд совместных публикаций, а также подать заявку в РНФ на конкурс "Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям Президента Российской Федерации" (руководитель проекта от ОИЯИ О.И.Стрельцова, руководитель проекта от СОГУ И.В.Тваури.).

В 2022 году первые задачи эксперимента MPD были успешно выполнены в облачной инфраструктуре СОГУ. Всего было выполнено порядка 1700 задач. Общее потребленное процессорное время составило более 2,5 лет. Порядка 70 Гб данных было сгенерировано облаком CОГУ для коллаборации MPD. В рамках четвертой школы, кроме традиционных лекции и занятий, был проведен практикум "Методы машинного обучения в задачах экспериментов физики высоких энергий". В рамках курса участники изучили использование машинного обучения и библиотек Python для решения ML задачи идентификации частиц эксперимента MPD на NICA. Задача идентификации частиц является важнейшей составляющей физического анализа данных, получаемых в экспериментах. Различные исследования показывают, что в связи с необходимостью анализа все возрастающего объема данных применение методов машинного обучения для проведения физического анализа позволяет добиться более эффективного способа решения относительно существующих алгоритмов.

Для участия в юбилейной 5-й IТ-Школе в Осетию приехали студенты и молодые ученые из Северо-Кавказского федерального университета, Чеченского, Адыгейского, Кабардино-Балкарского, а также Юго-Осетинского государственного университетов им. А.А.Тибилова. Расширив географию школы, к ним присоединились ребята из Владивостока и Камчатки.

Участники погрузились в различные спектры информационных технологий на лекциях, круглых столах и мастер-классах.

Программа школы включала лекции о цифровой экосистеме ОИЯИ и развиваемых информационных технологиях для решения научных и прикладных задач. Студенты узнали о распределительных вычислениях для обработки данных, об организации баз данных в крупных научных экспериментах. Отдельный блок докладов был посвящен флагманским проектам ОИЯИ: ребята узнали, как устроен ускорительный комплекс NICA и как работает суперкомпьютер "Говорун". Кроме того, участникам школы рассказали о компьютерных вычислениях для детектора SPD, математическом моделировании для решения прикладных задач, разработке плагинов для сайта ОИЯИ, машинном обучении.

С докладом о стратегии развития ОИЯИ перед студентами выступил директор Института Г.В.Трубников. "Наша задача сегодня здесь, во Владикавказе, дать возможность студентам быть причастными к масштабным проектам, заниматься большой наукой вместе с ОИЯИ", - отметил Григорий Владимирович.

Закрепить полученные знания на практике студенты смогли на организованных сотрудниками ЛИТ ОИЯИ мастер-классах по искусственному интеллекту, расчетам для проектов в области теоретической физики, использованию автоматизированных систем в прикладных задачах. Александр Ужинский на мастер-классе по машинному обучению научил ребят классификации и обнаружению объектов на изображениях с помощью нейронных сетей. Никита Балашов и Игорь Пелеванюк рассказали о современных методах виртуализации и технологиях разработки программного обеспечения. Максим Зуев и Юрий Бутенко, вместе с сотрудником ЛТФ Илхомом Рахмоновым, провели практическое занятие по методам и инструментам для организации проведения расчетов и научной визуализации на языке программирования Python.

На мастер-классе Анны Любимовой (университет "Дубна") "Отечественные технологии ГИС-Интегро для решения прикладных задач" участники узнали о современных геоинформационных системах и технологиях. Большой интерес участники школы проявили к теме мастер-класса по виртуальной и дополненной реальности, который провел руководитель студии инженерного моделирования университета "Дубна" Лев Теряев.

В рамках традиционной специальной программы школы состоялся круглый стол "Подготовка кадров для цифровой экономики". Научный руководитель Института САУ университета "Дубна" Евгения Черемисина и директор Школы аналитики больших данных Снежана Потемкина обсудили с коллегами, в том числе из ДВФУ и КамГУ, вопросы сетевого взаимодействия вузов с научными и технологическими организациями.

Практическим итогом сотрудничества СОГУ-ОИЯИ стали работы студентов Северо-Осетинского университета по тематикам деятельности Института, которые выполнены под совместным руководством ученых ОИЯИ и специалистов СОГУ. Ребята выпускного, четвертого курса бакалавриата и третьекурсники представили на школе работы в области теоретической физики (Математическое моделирование гибридных Джозефсоновских структур, состоящих из сверхпроводников и магнетиков), информационных технологий (EventIndex: Разработка RestAPI, Разработка плагинов CMS WordPress, Распознавание болезней растений), а также доклады по участию в проекте NICA, в частности, в эксперименте SPD (Создание тестовой программы для вычисления трилинейной интерполяции, используемой в сервисе описания магнитного поля в установке SPD коллайдера NICA). Кроме этого Алан Газзаев представил проект "Голосовой нейросетевой ассистент для бизнеса", который планируется интегрировать и в Цифровую экосистему ОИЯИ.

В завершение школы организаторы вручили призы самым ярким студентам, которые были активно вовлечены в обучение, задавали самые интересные вопросы и проявили себя активными участниками практических занятий.

Нельзя не отметить особый вклад в проведение IT-Школы организационного комитета. Благодаря поддержке и вниманию к мероприятиям со стороны дирекции ОИЯИ и лично Григория Владимировича Трубникова, а также ректората СОГУ и лично Алана Урузмаговича Огоева, талантливые ребята из Северной Осетии и других регионов России могут обучаться и принимать участие в крупных международных проектах и прикоснуться к большой науке.

Владимир Кореньков,
Андрей Нечаевский