Создание единой системы передачи, хранения и обработки больших объемов данных (Big Data) в Сибирском отделении РАН позволит исследователям организовать полный цикл работы с данными, какими бы большими они ни были. Об этом в интервью "Стимулу" заявил заместитель директора Института вычислительных технологий СО РАН Андрей Юрченко.

"Чтобы понять важность этого проекта, нужно признать: мы системно отстаем в области высокопроизводительных вычислений и высокопроизводительного анализа данных не только от западных коллег, но даже от российского бизнеса, в первую очередь от "Яндекса", - продолжил Андрей Юрченко. - С учетом набравшего обороты тренда на науку, основанную на интенсивном использовании данных (Data Intensive Science), это непростительно. Накопленный в Сибири потенциал в области вычислительных и информационных технологий не утрачен. И, создавая новую большую систему для работы с данными, мы, с одной стороны, опираемся на имеющийся задел, с другой - на интерес и огромный энтузиазм нашей молодежи к освоению нового и востребованного как в науке, так и в бизнесе направления - анализа больших данных".

Сейчас активно обсуждается программа "Академгородок 2.0", и в рамках этой программы в новосибирском Академгородке планируется создание ряда центров с установками класса мегасайнс. Они неизбежно будут генерировать новые научные данные, а изучаемые в ходе научных экспериментов процессы будут нуждаться в компьютерном моделировании. Это одна из ключевых посылок внесения в программу проекта создания центра высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных СНЦ ВВОД. Без единой системы передачи, хранения и обработки больших объемов данных просто невозможно будет полностью раскрыть потенциал новых мегасайнс-проектов "Академгородка 2.0".

По словам Андрея Юрченко, основной движущей силой современной науки являются коллективы ученых. Поэтому организация работы с научными данными и становится самостоятельной проблемой: с одними и теми же данными работает множество исследователей, они должны иметь возможность их одинаково увидеть, одинаково понять их состав и происхождение, даже просто одновременно с ними работать. Для этого недостаточно старых инструментов в виде каталогов файлов. Нужна система каталогизации, описания данных, поддержка совместной работы с ними.

"На основе имеющегося опыта мы занимаемся разработкой системы, которая позволит исследователю организовать полный цикл работы с его данными, какими бы большими они ни были - это сбор данных с сенсоров, их описание и организация, обработка, анализ и, конечно, публикация, так как открытые научные данные стали важнейшим научным трендом последних лет. Имея такой инструмент, исследователь сможет меньше времени тратить на организацию работы с данными, и больше - непосредственно на их анализ. При этом в рамках концепции открытых данных он сможет получить доступ к данным других исследователей, отсюда и возможность найти новые закономерности, получить новые знания, а это и есть основная цель науки", - резюмирует Андрей Юрченко.

Большие данные в науке имеют два аспекта. Первый - разработка новых методов анализа таких данных и их организации. Наиболее интересным и перспективным с точки зрения получения новых знаний об окружающем нас мире и человеке становится одновременный анализ результатов множества экспериментов, интеграция в одном исследовании данных разнородных наблюдений. Из известных и понятных примеров можно назвать объединение экологического и социально-экономического мониторинга с мониторингом здоровья и качества жизни. У каждого из этих видов мониторинга есть множество параметров, взаимосвязь которых нужно установить, но есть у них и исходные данные, на основе которых и формируются такие интегральные параметры. Анализируя совместно исходные данные, можно обнаружить скрытые закономерности, которых не увидеть в интегральных характеристиках. А для того, чтобы одновременно работать с такого рода разнородной информацией, нужно решить множество проблем организации этих данных, их гармонизации. И, самое главное, надо разработать новые методы их совместного анализа, для чего придется интегрировать в единые цепочки обработки данных и традиционные методы анализа, и интеллектуальные, такие как машинное обучение и глубокое обучение. Такая работа - один из важнейших вызовов современной Data Science.

Второй аспект - использование и анализ больших данных, получаемых в ходе научных экспериментов. Современное исследовательское оборудование - цифровое, и оно генерирует множество разнородных данных. Чаще всего это данные различных измерений и фиксации физических экспериментов: от простых видеозаписей до "снимков" сканирующих микроскопов, от временных рядов тензодатчиков до секвенированных геномов. Данные разных экспериментов имеют разные объемы, но количество таких "оцифрованных" экспериментов растет с огромной скоростью, и общий объем генерируемых в итоге данных становится слишком большим. Одними из первых с этой лавиной данных столкнулись физики - самым ярким примером является, конечно, Большой адронный коллайдер, сенсоры которого генерируют петабайты данных в ходе только одного эксперимента. Для анализа таких объемов экспериментальных данных, извлечения из них полезной информации, формулировки научных выводов работает огромная распределенная система обработки данных, само создание которой стало большим научно-техническим вызовом для мирового научного сообщества. Теперь к физикам добавились и биологи с их геномными базами, и широкий спектр исследователей от метеорологов до геофизиков, использующих данные дистанционного зондирования Земли. Подтягиваются медики с базами изображений томографических, энцефалографических и других измерительных аппаратов. Все эти данные нужно какое-то время сохранять, организовывать работу с ними. Их компьютерный анализ - это и есть второй вызов больших данных в науке.

Похожие новости

  • 12/02/2020

    Новый суперкомпьютерный центр принесет двойную эффективность

    ​Первый заместитель директора Института вычислительных технологий СО РАН кандидат физико-математических наук Андрей Васильевич Юрченко объяснил, почему проект Сибирского национального центра высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных (СНЦ ВВОД) играет флагманскую роль в развитии всей сибирской науки.
    459
  • 05/02/2020

    Владимир Путин одобрил инициативу сибирских ученых о создании сети суперкомпьютеров в различных городах России

    ​Президент России Владимир Путин во время встречи с представителями общественности Вологодской области одобрил инициативу о создании сети суперкомпьютеров в различных городах России.  С такой инициативой обратился заместитель директора Института вычислительных технологий СО РАН (Новосибирск) к.
    394
  • 17/04/2019

    Центр хранения и обработки данных может быть создан в Новосибирске к 2022 году

    ​Сибирский центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных планируется создать к 2022 году. Он нужен, в том числе для обработки и хранения информации с источника синхротронного излучения "СКИФ" (создается по нацпроекту "Наука"), сообщил ТАСС замдиректора Института вычислительных технологий СО РАН Андрей Юрченко.
    1715
  • 19/09/2019

    Большие данные — большие вызовы

    ​В рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» обсудили возможности использования больших данных для науки, бизнеса и государства. В настоящий момент все они нуждаются в эффективных цифровых инструментах для решения широкого круга задач.
    618
  • 26/07/2019

    Ученые ИВТ СО РАН: лесные пожары можно прогнозировать и контролировать

    ​Площадь лесных пожаров в Сибири превысила миллион гектар. Это бедствие — как раковая опухоль: лучше обнаружить и подавить его на самой ранней стадии. Способна ли наука найти для этого эффективные решения? «Перед ответом на этот вопрос стоит сделать две важные ремарки, — считает первый заместитель директора ИВТ СО РАН кандидат физико-математических наук  Андрей Васильевич Юрченко.
    758
  • 03/03/2020

    Быстрее, чем в NASA

    ​Ученые Института вычислительных технологий СО РАН оптимизируют обработку данных спутникового мониторинга Земли. ИВТ СО РАН уже достаточно долгое время сотрудничает с Научно-исследовательским центром «Планета», входящим в структуру Росгидромета.
    386
  • 25/02/2019

    Новосибирский ученый - о войнах в киберпространстве

    Войны в киберпространстве и кибернетизация обычных войн, атаки без единого выстрела и диверсии без единого грамма взрывчатки… В новых реалиях помогает разобраться заместитель директора Института вычислительных технологий СО РАН Андрей Васильевич Юрченко.
    718
  • 21/02/2020

    Разработки сибирских ученых творят чудеса в прямом эфире

    ​Телепрограммы прямиком из космоса. Новосибирские ученые разработали систему, которая позволяет творить чудеса в прямом эфире. Ее уже используют не только на российском и зарубежном ТВ - эта технология помогает проводить стыковки кораблей с МКС.
    881
  • 20/06/2017

    Международная выставка «НТИ ЭКСПО» в Новосибирске

    ​​​Уникальная международная выставка достижений технологического развития "НТИ ЭКСПО" пройдет в рамках V Международного форума технологического развития "Технопром-2017" 20-22 июня в Новосибирске при поддержке правительства РФ, коллегии ВПК, Минпромторга России, Минэкономразвития России, МИДа РФ, правительства Новосибирской области.
    3754
  • 14/04/2020

    Сибирь удивляет: самоочищающиеся ткани и комплексная термо- и рентгенографическая функциональная диагностика

    ​​​Председателю правительства Российской Федерации был направлен пакет технологий и разработок сибирских ученых, которые можно применить в борьбе с коронавирусной инфекцией и ее последствиями.      Ранее, на совещании президента России Владимира Владимировича Путина с членами правительства РФ, вице-премьер Татьяна Алексеевна Голикова отметила: «Проверяем еще 22 новых лекарственных препарата, которые представлены Сибирским отделением Российской академии наук, и тоже достоверные результаты получим 10 апреля 2020 года».
    520