Питсбургский центр суперкомпьютеров делает модель «высокопроизводительные вычисления как услуга» широко доступной

Высокопроизводительные вычислительные системы могут служить мощным инструментом на пути к великим открытиям и революционным прорывам, которые позволят решить множество задач, таких как лечение болезней, защита окружающей среды и глубокое изучение нашей Вселенной. Однако чтобы высокопроизводительные вычислительные системы использовались максимально эффективно, они должны быть максимально доступны для исследователей и ученых. Питсбургский центр суперкомпьютеров применил технологии HPE, чтобы создать Bridges — суперкомпьютер, работать с которым не труднее, чем с ноутбуком.

Логотип Питсбургского центра суперкомпьютеров

Активизация разработки искусственного интеллекта

До сегодняшнего времени развитию искусственного интеллекта мешали трудности обработки огромных объемов данных и потребность в высокой вычислительной мощности, без которой невозможна работа сложных алгоритмов. Суперкомпьютер Bridges, созданный в Питсбургском центре суперкомпьютеров, оснащен самыми современными функциями, с помощью которых исследователи смогут решать самые наболевшие мировые проблемы.

Воспроизвести видео
2:48

Казино в Питсбурге Четыре лучших в мире игрока в покер. Программа искусственного интеллекта — Libratus. Кто выиграет? Ставки на Libratus.

Программа искусственного интеллекта, написанная исследователями Университета Карнеги — Меллона, рассчитала стратегию игры. Каждую ночь в течение 20 дней турнира программа Libratus анализировала итоги игры за день и адаптировалась к улучшениям, которые вносили игроки в свои стратегии. Система искусственного интеллекта победила лучших в мире игроков в покер. Несмотря на то, что возможности искусственного интеллекта владели умами ученых еще с начала 1960-х годов, огромный скачок в развитии этой технологии произошел лишь в последние годы, благодаря появлению новых алгоритмов.

Программа Libratus была разработана для суперкомпьютера нового типа под названием Bridges. Суперкомпьютер Bridges, который создавался при финансовой поддержке Научного фонда США (NSF), был разработан в Питсбургсокм центре суперкомпьютеров с целью сделать высокопроизводительные вычисления доступными для ученых по всей стране и объединил в себе технологии искусственного интеллекта, высокопроизводительных вычислений и больших данных. Bridges — это не просто супермощная система. Доступ к этому суперкомпьютеру можно осуществить через программные интерфейсы, не требующие специализированных знаний и навыков программирования. Питсбургский центр суперкомпьютеров открыл бесплатный доступ к Bridges в целях проведения открытых исследований в самых разных направлениях, от геномики до общественных наук, и по договоренности — для ряда промышленных предприятий.

Ставки слишком высоки. Несмотря на то, что безлимитный Техасский Холдем для двоих игроков стал эталоном в тестировании алгоритмов для стратегического логического мышления на основе неполной информации, алгоритмы, используемые для игры в такой покер, не зависят от конкретных приложений и могут применяться для множества разнообразных стратегических задач. Эти достижения принесут огромную пользу и людям, и всей планете. Bridges делает суперкомпьютерные технологии более доступными и понятными. Выбираются только самые перспективные предложения, которые проходят строгую экспертную оценку. Исследователи используют Bridges, чтобы получить ответы на самые разные вопросы: как повысить эффективность энергосистемы, как изменения в окружающей среде отражаются на разных биологических особях, каковы причины заболеваний легких, а также многие другие острые вопросы, которые раньше решить было невозможно.

1

компьютер побеждает 4 лучших игроков в покер

$17,2 млн

Сумма, которая была выделена Научным фондом США на разработку суперкомпьютера Bridges
  • "Проект с игрой в покер был направлен на изучение стратегического логического мышления искусственного интеллекта на основе неполной информации. В реальном мире возможности искусственного интеллекта можно использовать для переговоров, оптимизации бизнес-стратегий, стратегического ценообразования, кибербезопасности и даже планирования лечения — как модифицировать Т-клетки человека, чтобы победить рак?"

    Профессор Туомас Сандхолм, основатель и директор лаборатории Electronic Marketplaces Laboratory в Университете Карнеги — Меллона, а также основатель и генеральный директор компании Strategic Machine, Inc

Суперкомпьютеры для решения суперсложных проблем

Питсбургский центр суперкомпьютеров предоставляет исследователям доступ к суперкомпьютерам как к средству решения наиболее сложных научных и инженерных задач, включая лечение сложных заболеваний и защиту окружающей среды.

Питсбургский центр суперкомпьютеров предоставляет исследователям из университетов, правительственных организаций и различных отраслей страны бесплатный доступ к мощным и, как правило, невероятно дорогим системам для проведения высокопроизводительных вычислений, аналитики и управления данными, а также коммуникаций.

Это позволяет исследователям заниматься решением наиболее сложных научных и инженерных задач, включая лечение сложных болезней, защиту окружающей среды и другие проблемы, с которыми сталкивается человечество.

Этот центр входит в число ведущих партнеров Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE) — программы построения киберинфраструктуры Национального научного фонда. Питсбургский центр суперкомпьютеров — результат совместной работы Университета Карнеги-Меллон и Университета Питсбурга, которая проводилась при поддержке федеральных агентств, Содружества Пенсильвании и частного бизнеса.

1986

Год основания

6600

Число обслуживаемых ведущих ученых и инженеров

10 824

Гранты на исследования
  • "Наши пользователи решают важнейшие задачи: лечение болезней, защита от землетрясений, экономические вопросы и обеспечение безопасности. Для этого они используют конвергентные системы высокопроизводительных вычислений/аналитики данных Питсбургского центра суперкомпьютеров, специально разработанные для решения проблем сегодняшнего и завтрашнего дня."

    Ник Нистрём, временный директор Питсбургского центра суперкомпьютеров

Мощные суперкомпьютеры для тех, кто не владеет навыками программирования

В Питсбургском центре суперкомпьютеров было решено сделать высокопроизводительные вычисления доступными для более широкого круга исследователей. Для этого нужно было создать суперкомпьютер, на котором смогут работать даже исследователи и ученые, далекие от программирования.

Обнаружение кибератак. Лечение рака молочной железы. Прогнозирование сильнейших ураганов. Для решения всех этих жизненно важных задач требуются сложнейшие вычислительные системы. Ни один обычный компьютер не способен провести достаточно масштабные вычисления, которые могли бы помочь исследователям в решении и понимании этих задач. Альтернатива обычным компьютерам — мощнейшие системы, называемые суперкомпьютерами, — очень дорогие и сложные в создании и управлении.

И тут на помощь приходит Питсбургский центр суперкомпьютеров. Благодаря поддержке Научного фонда США и ряда других фондов Питсбургский центр суперкомпьютеров бесплатно предоставляет ресурсы высокопроизводительных вычислений исследователям, работающим в самых разных направлениях, от нейробиологии и причин онкологии до метеорологии и национальной экономики.

Основной состав пользователей центра — инженеры, химики и физики. Обычно специалисты этой категории обладают некоторыми навыками высокопроизводительных вычислений. Теперь же Питсбургский центр суперкомпьютеров планирует сделать доступными эти ресурсы и для исследователей, которые являются настоящими экспертами своего дела, но не обладают навыками программирования. Чтобы эта категория исследователей тоже смогла пользоваться суперкомпьютерами, центр предоставляет ресурсы высокопроизводительных вычислений через знакомые программные интерфейсы, которые исследователи знают по своей работе на обычных ноутбуках.

0

Цена использования ресурсов Питсбургского центра суперкомпьютеров для открытых исследований

0

Навыки программирования, необходимые для работы с высокопроизводительными вычислительными системами
  • "Мы хотим сделать высокопроизводительные вычисления доступными для людей, которые раньше не имели с ними дела. Теперь каждый желающий может получить доступ к масштабным источникам данных, таким как геномные базы данных и данные из социальных сетей. Простые и понятные системы суперкомпьютеров помогут использовать эти данные для решения сложнейших проблем."

    Ник Нистрём, Питсбургский центр суперкомпьютеров

Высокопроизводительные вычисления как услуга

При создании суперкомпьютера Bridges специалистам Питсбургского центра потребовалось объединить самые передовые технологии хранения, памяти и обработки, которые существуют для суперкомпьютеров, и сделать их доступными через интерфейсы рабочего стола, уже знакомые большинству исследователей.

Новый суперкомпьютер был назван Bridges (англ. мосты), поскольку он был призван решить технические задачи двух типов.

Первая — объединение самых передовых технологий хранения, памяти и обработки, которые только существуют для суперкомпьютеров. Для Bridges требовались сверхбольшие объемы быстродействующей памяти, в том числе, чтобы ускорить сбор больших последовательностей генома из небольших фрагментов ДНК, сократив время с нескольких дней до нескольких часов. Этот суперкомпьютер должен был быстро выполнять расчеты по задачам, разделенным на небольшие компоненты, например, расчеты потребления электроэнергии сотнями зданий в течение многих временных циклов. Суперкомпьютер должен был обладать возможностями искусственного интеллекта, такими, какие использовались в программе Libratus для игры в покер, чтобы применять их в биологии, химии и материаловедении.

Вторая задача — сделать все эти возможности и ресурсы доступными через приложения, языки и парадигмы, уже знакомые исследователям. К ним относятся такие программные инструменты, как Python, R, MATLAB и браузерные шлюзы, которыми пользуются десятки тысяч исследователей. Такой широкий доступ позволяет исследователям намного успешнее работать над проектами даже без специализированных навыков в сфере высокопроизводительных вычислений.

Беспрецедентная мощь и удобство рабочего стола: Питсбургский центр суперкомпьютеров создает модель «HPC как услуга».

1,35

Скорость вычислений в петафлопсах

10 Пбайт

Постоянная поддержка хранения, расширенное управление данными и сбор данных сообществ

96

Число самых современных ЦП
  • "Мы хотели объединить большую память, графические процессоры и огромное число узлов в одной системе, чтобы исследователи могли проводить обширный и глубокий анализ, который невозможно провести с помощью других средств. И мы хотели предоставить им доступ через любой браузер, чтобы можно было обойтись без навыков программирования."

    Ник Нистрём, временный директор Питсбургского центра суперкомпьютеров

Мощь суперкомпьютера и простота ноутбука

Bridges — это простой в использовании ресурс с уникальными возможностями, который объединяет в себе технологии высокопроизводительных вычислений и больших данных и способен стать надежным инструментом для самых разных исследователей.

Лучшая система высокопроизводительных вычислений от Питсбургского центра суперкомпьютеров — Bridges — служит платформой для приложений, ускоряющих исследования в физике, биологии, экономике, бизнесе, политике и даже — в гуманитарных науках.

Bridges — простой в использовании ресурс с уникальными возможностями, объединяющий в себе технологии высокопроизводительных вычислений, искусственного интеллекта и больших данных и способный стать надежным инструментом для самых разных исследователей. Большое число взаимосвязанных узлов и активных систем хранения данных предлагают исключительную гибкость аналитики данных, моделирования, рабочих процессов и шлюзов, в основе которых — высокая степень интерактивности, параллельные вычисления, механизм обработки Spark и структура программирования Hadoop. Графические процессоры NVIDIA поддерживают глубокое обучение и ускоряют моделирование. Bridges — это разноплановая система. Благодаря программному обеспечению, написанному специалистами Питсбургского центра суперкомпьютеров, и новой архитектуре Intel® OmniPath ученые могут использовать разные части суперкомпьютера для решения разных вычислительных задач. Это повышает эффективность повторного использования существующих приложений и ускоряет получение результатов.

Более того, Bridges поддерживает программное обеспечение и среды, хорошо знакомые и удобные для традиционных и нетрадиционных пользователей высокопроизводительных вычислений. Этот суперкомпьютер не сложнее вашего ноутбука.

Около 400

Исследователей работают с Bridges в данный момент

153

центров трансплантации в США добились оптимизации процесса передачи почек в качестве донорского органа
  • "Работая с HPE Pointnext, мы смогли выбрать серверные решения Hewlett Packard Enterprise, которые в сочетании с архитектурой Omni-Path помогли воплотить в жизнь наши идеи и планы создания Bridges."

    Ник Нистрём, временный директор Питсбургского центра суперкомпьютеров

В этой игре побеждает каждый

Новые идеи для реализации самых разных проектов.

С 1986 года: более 36 000 пользователей, 6800 ведущих ученых и инженеров и более 11 000 грантов в 1525 филиалах и исследовательских центрах в 53 штатах и округах — таковы масштабы использования вычислительных ресурсов, предоставляемых Питсбургским центром суперкомпьютеров. Каждое новое поколение этого компьютера получало больший объем оперативной памяти, более производительные процессоры, более эффективную систему хранения и средства доступа. Bridges — лучший из них на сегодняшний день.

Ученые и исследователи могут подавать заявку на использование Bridges четыре раза в год. Это положило начало самым разным проектам. Одна группа ученых изучает факторы, которые вызывают рак, заболевание легких, нарушения функционирования мозга, используя данные геномики, визуализации и иные большие данные. Другая группа занимается поиском в сотнях тысячах исторических документов, чтобы разобраться с историей и жизненным опытом черных женщин в США, начиная 1700-х годов. Наконец, еще одна группа изучает поведение нейтрино, чтобы по-новому взглянуть на фундаментальные законы физики и происхождение Вселенной.

Это совсем не покер — это жизнь. А победителем является все человечество.

  • "Мы наблюдаем небывало активную работу ученых с кафедр философии, английского языка, политологии, экономики и бизнеса над проблемами, которые затрагивают жизнь каждого из нас."

    Ник Нистрём, временный директор Питсбургского центра суперкомпьютеров

Описание решения

Новая эра современных суперкомпьютерных технологий

Bridges был разработан в Питсбургском центре суперкомпьютеров и затем изготовлен, собран и протестирован в соответствии со спецификациями разработчика специалистами HPE Pointnext. В Bridges применяются самые современные технологии HPE, Intel, и NVIDIA, которые открывают дорогу в новую эру суперкомпьютеров, позволяющих решать самые сложные задачи в мире.

Решения для преобразований

Быстрое предоставление ресурсов
Решение Hadoop корпоративного уровня

Услуги HPE Pointnext

Услуги НР Factory Express
Услуги HPE по установке и внедрению
HPE Foundation Care