в Лаборатории информационных технологий им. М. Г. Мещерякова успешно прошла защита диссертации начальника сектора ЛИТ по развитию и сопровождению цифровой экосистемы ОИЯИ Сергея Белова на соискание ученой степени кандидата технических наук. Темой диссертационной работы стали методы и технологии больших данных для решения задач физики высоких энергий в распределенной вычислительной среде.
Разработанный автором подход используется в рамках эксперимента ATLAS в ЦЕРН. Оппоненты Сергея Белова и выступившие на защите эксперты выразили общее мнение о том, что диссертация по актуальности, масштабу проделанной работы и пионерскому характеру исследований превышает уровень, необходимый для присуждения ученой степени кандидата наук.
Сергей Белов предложил подход к автоматизации некоторых этапов моделирования физических событий в физике высоких энергий, основанный на описании метаинформации о событиях для передачи между этапами обработки и на использовании базы знаний в распределенной вычислительной среде. Им были разработаны новые методы, модели, алгоритмы и программные средства для создания системы хранения и доступа к моделированным физическим данным для экспериментов на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН. В рамках диссертационной работы им создана специализированная база знаний смоделированных событий MCDB для использования в распределенной вычислительной среде. Разработанные база событий Монте-Карло моделирования и средства описания метаинформации о моделировании были использованы для повышения степени автоматизации официальной цепочки моделирования в эксперименте CMS в 2010–2013 годах, а разработанный язык разметки HepML используется программами-генераторами CompHEP и CalcHEP.
Как отметил научный руководитель ЛИТ ОИЯИ д. т. н. Владимир Кореньков, осуществлявший научное руководство работы, Сергей Белов активно участвовал в работах на БАК по созданию системы мониторинга Wordlwide LHC Computing Grid на новой технологической платформе, разработке системы поддержки физического моделирования и анализа ProdSys2, а также разработке информационной системы для распределенного компьютинга ATLAS Grid Information System и поддержке мониторинга передачи данных в рамках проекта Dashboard.
Сергеем Беловым был сформулирован подход к созданию масштабируемого мониторинга передачи данных эксперимента ATLAS в распределенной вычислительной среде. Разработанные на основе этого подхода комплексы программ используются в ATLAS в новой системе мониторинга передачи данных ЦЕРН MONIT. Кроме того, Сергеем Беловым разработаны средства анализа статистики доступа к данным эксперимента ATLAS. В этих работах были впервые внедрены методы и технологии аналитики больших данных.
Также в рамках диссертации виде программного комплекса был реализован метод анализа востребованности наборов данных в глобально распределенных хранилищах физического эксперимента ATLAS, который в настоящее время применяется для определения эффективности стратегий управления данными и их оптимизации.
«Диссертационная работа Сергея Белова имеет большое научное, технологичное и практическое значение, так как он участвовал во многих пионерских работах по развитию мониторинга крупных компьютерных систем, управления распределенными данными масштабных научных проектов, созданию платформ аналитики больших данных, цифровой экосистемы ОИЯИ», — подчеркнул в своем комментарии по итогам защиты Владимир Кореньков.
Сергей Белов начал свою работу в ЛИТ в 2003 году, будучи студентом Московского физико-технического института. В это время на Большом адронном коллайдере началась активная реализация проектов по компьютингу (проекты LCG — LHC Computing GRID и EGEE — Enabling Grids for E-sciencE), а также создание Российского грид-сегмента (консорциум RDIG — Russian Data-Intensive Grid). «Сергей Белов активно включился в эту деятельность и за короткое время вместе с другим магистром МФТИ Игорем Ткачевым они создали систему мониторинга и учета использования ресурсов RDIG», — сообщил Владимир Кореньков.
Сергей Белов был основным исполнителем работ по созданию и модернизации системы грид-мониторинга для Научно-технической программы Союзного государства России и Белоруссии СКИФ-ГРИД, системы мониторинга и учета использования ресурсов для проекта ГридННС (создание грид-инфраструктуры для национальной нанотехнологической сети), координировал работы по созданию системы управления данными Российской грид-сети.
Обобщив методы, созданные для решения задач физики высоких энергий и предназначенные для эффективного проведения исследований в различных областях науки с использованием технологий больших данных, Сергей Белов разработал архитектуру и создал прототип цифровой платформы для анализа сложных социально-экономических систем. На базе этого прототипа были выполнены прикладные исследования российского рынка труда и тематики публикаций в научных журналах.