Baltijos šalys jau metus bendradarbiauja, kurdamos paskirstytųjų skaičiavimų tinklą „BalticGRID“. Projekte dalyvauja 10 institucijų iš 6 šalių, tarp kurių Lietuvą atstovauja VU Matematikos ir informatikos fakultetas bei VU Teorinės fizikos ir astronomijos institutas. GRID technologijos sparčiai ateina į Lietuvos mokslo įstaigas.
Baltijos šalys jau metus bendradarbiauja, kurdamos paskirstytųjų skaičiavimų tinklą „BalticGRID“. Projekte dalyvauja 10 institucijų iš 6 šalių, tarp kurių Lietuvą atstovauja VU Matematikos ir informatikos fakultetas (VU MIF) bei VU Teorinės fizikos ir astronomijos institutas (VU TFAI). Šių metų lapkričio 27 dieną įvyko VU TFAI „BalticGrid“ projekto dalyvių susitikimas, kuriame dalyvavo instituto kompiuterių klasterio administratoriai, programų kūrėjai bei mokslininkai, naudojantys „BalticGrid“ tiekiamus resursus savo moksliniam darbui. GRID vartotojai bei programų kūrėjai išsakė savo lūkesčius bei pasidalino patirtimi, įgyta pritaikant programinę įrangą prie GRID aplinkos. Kompiuterinių sistemų administratoriai pristatė neseniai GRID aplinkoje įdiegtas naujoves bei patobulinimus. „BalticGrid“ projekto visuotinėje konferencijoje Rygoje spalio 4–6 dienomis dalyvavę delegatai supažindino kolegas su projekto laimėjimais ir numatytomis tolesnės veiklos gairėmis.
„BalticGrid“ projekto Lietuvos delegacija visuotinėje konferencijoje (Ryga, 2006 m. spalio 5 d.)
GRID technologijos sparčiai ateina į Lietuvos mokslo įstaigas. Vien VU TFAI apie 20 mokslininkų naudoja savo moksliniams darbams skaičiavimus GRID aplinkoje.
Tinkliniai paskirstytieji skaičiavimai suteikia galimybę atlikti bendrus darbus ir sujungti resursus, peržengiant organizacijų ribas. Internetu susisiekiantys ištekliai, – tinklai, procesoriai, kaupikliai, jutikliai, eksperimentinė įranga ir panašiai, – gali būti sujungiami į vieną visumą, sprendžiant bendrą uždavinį, tai leidžia keistis duomenimis bei skaičiavimo galia. Taikomiesiems uždaviniams (Žemės stebėsenos, didelių energijų fizikos, bioinformatikos, medicininės diagnostikos palengvinimo, potvynių ar taršos numatymo) paskirstytieji skaičiavimai atveria naujas mokslinės pažangos galimybes. GRID skaičiavimų technologija pagrįsta bendradarbiavimu, kiekviena dalyvaujanti institucija pateikia bendrai struktūrai savo išteklius. VU TFAI „BalticGrid“ vartotojams siūlo naudotis nauju trijų darbinių mazgų (8 CPU) Itanium2 klasteriu. 2007 metais „BalticGrid“ reikmėms bus pasiūlytas dar vienas 40 CPU 20 kompiuterių klasteris, kurį institutui padovanojo Europos branduolinių tyrimų institutas (CERN).
Vilniaus universiteto Teorinės fizikos ir astronomijos instituto mokslininkai aktyviai naudojasi GRID teikiamais resursais, jau sukurta ar adaptuota ne viena programa GRID aplinkai. Trumpai apžvelgsime instituto mokslininkų tyrimus, kuriems naudojama GRID infrastruktūra.
Institute lygiagrečiųjų ir paskirstytųjų skaičiavimų aplinkoje yra atliekami kvantinės chemijos tyrimai. Jų tikslas nustatyti įvairių organinių ir neorganinių bei metalo-organinių junginių geometrinę ir elektroninę struktūrą tam, kad būtų paaiškintos nagrinėjamų molekulių optinės ir magnetinės savybės bei modeliuojami nauji molekuliniai dariniai, kurie gali būti panaudoti įvairiose pramonės, medicinos, technikos ir kt. srityse. Atliekami tyrimai paaiškina kaip, kodėl ir dėl ko keičiasi tiriamų darinių fizinės ir cheminės savybės, o gauti rezultatai leidžia patobulinti esamas technologijas, pagerinti naudojamų prietaisų patikimumą.
Vienas iš VU TFAI astronomijos observatorijos tyrimų tikslų žvaigždžių ir galaktikų cheminės evoliucijos modeliavimas. Tai atliekama teoriškai interpretuojant spektrus ir nustatant pagrindinius žvaigždžių atmosferų parametrus: temperatūrą, slėgį, detalią cheminę sudėtį, amžių ir kt. Siekiant gauti kuo tikslesnius rezultatus skaičiavimai atliekami su vis didesniais atominių ir molekulinių duomenų masyvais, su vis išsamiau žvaigždžių sandarą atspindinčiais atmosferų modeliais. Ypač didelių skaičiavimo resursų reikės, Gaia kosmine observatorija gautiems spektrams analizuoti. Su šia Europos Kosminės agentūros observatorija, kurios parengime aktyviai dalyvauja ir instituto astronomai, spektrai bus gauti milijonams mūsų Galaktikos žvaigždžių.
Gaia kosminė observatorija
„BalticGrid“ teikiamos kompiuterinės galimybės yra naudojamos atomų ir jonų (įskaitant daugiakrūvius bei poliarizuotus) pagrindinių ir sužadintų būsenų fizikinių charakteristikų teoriniams tyrimams atlikti. Skaičiavimų rezultatas yra energijos spektrai, tikrinės funkcijos, šuolių bangų ilgiai, osciliatorių stipriai, įvairių elektroninių šuolių tikimybės, radiacinės lygmenų gyvavimo trukmės, atomų sužadinimo elektronais skerspjūviai, sužadintų atomų rikiavimo ir išsklaidytų elektronų ir sužadintų atomų spinduliuotės kampinio pasiskirstymo asimetrijos parametrų vertės. Šie duomenys yra reikalingi eksperimentinei spektroskopijai, plazmos fizikai, astrofizikai, lazerių fizikai ir t. t. Be šių duomenų neįmanoma interpretuoti eksperimentinių rezultatų, paaiškinti procesų, vykstančių laboratorinėje ir astrofizikinėje plazmoje. „BalticGrid“ teikiamos kompiuterinės paslaugos padeda Lietuvos mokslininkams sėkmingai vykdyti tarptautinio termobranduolinio reaktoriaus statybos (ITER) projektą.
Taikant lygiagrečiųjų ir paskirstytųjų skaičiavimų galimybes yra atliekami atomo branduolio sužadinimo spektrų tyrimai taikant sluoksnių modelį. Suskaičiavus tokį spektrą galima sužinoti, kokios energijos gama kvantus spinduliuoja nagrinėjamas branduolys, ir kiek energijos jis gali sugerti sąveikaudamas su elementariąja dalele, pavyzdžiui, neutrinu. Lygiagretieji ir paskirstytieji skaičiavimai išplečia modeliavimo galimybes, padeda giliau suprasti branduolių sandarą ir struktūrą bei sudaro sąlygas naujiems atradimams, o Lietuvos mokslininkai gali jungtis prie Tarptautinių inovacinių projektų branduolių savybių tyrimo srityje. Be to yra tiriama kvarkų-gluoninė plazma. Manoma, kad šioje būsenoje buvo mūsų Visata keletą mikrosekundžių po Didžiojo Sprogimo bei spėjama, kad ji galėtų egzistuoti masyvių žvaigždžių centre. Šios materijos savybės ir gyvavimo mechanizmai dar nėra gerai pažinti ir išaiškinti, nors yra svarbūs modeliuojant žvaigždžių sandarą ir procesus vykstančius jose. Tyrimai šia kryptimi artina prie kokybiškai naujo energijos šaltinio suradimo.
Paskirstytųjų skaičiavimų tinklų infrastruktūros vystymas atveria Lietuvos mokslininkams ne tik naujų skaičiavimo resursų, bet ir daugiau bendravimo bei bendradarbiavimo galimybių su pasaulio mokslo bendruomene. Kviečiame šalies mokslo atstovus kuo aktyviau dalyvauti naujos infrastruktūros įsisavinimo darbuose. Naujausią informaciją apie „BalticGrid“ ir „LitGrid“ veiklą galite rasti svetinėse: balticgrid.org, balticgrid.itpa.lt, litgrid.lt.
