В лабораториях Института

Блестящая защита как один из итогов года

20 декабря в Лаборатории информационных технологий имени М.Г.Мещерякова с успехом прошла защита диссертации начальника сектора 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.

Научный руководитель диссертационной работы - научный руководитель ЛИТ ОИЯИ Владимир Кореньков; научный консультант - заведующий Лабораторией электрослабых и новых взаимодействий отдела экспериментальной физики высоких энергий НИИЯФ МГУ Лев Дудко; оппоненты - заведующий Центром распределенных вычислений ИППИ РАН Александр Афанасьев и инженер-исследователь высшей квалификации Марсельского центра физики частиц Института ядерной физики и физики частиц Национального центра научных исследований (Марсель, Франция) Андрей Царегородцев.

"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, созданием платформ аналитики Больших данных, цифровой экосистемы ОИЯИ", - подчеркнул в своем комментарии по итогам защиты Владимир Кореньков.

В крупных научных экспериментах в области физики высоких энергий в числе ключевых задач - физическое моделирование, хранение данных и организация доступа к ним, а также организация распределенных вычислений. 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 с целью повышения интеллектуального уровня анализа данных. 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 успешно 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 Владимир Кореньков, Сергей Белов активно участвовал в пионерских работах на БАК по созданию системы мониторинга Worlwide 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 MONIT - новой системе мониторинга передачи данных ЦЕРН. Кроме этого, 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 в 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.

Владимир Кореньков подчеркнул огромный объем работ, проделанный Сергеем Беловым на пути к защите диссертации, и его способность реализовывать крупные задачи, за решение которых прежде никто не брался. Сергей Белов начал свою работу в ЛИТ в 2003 году, еще студентом МФТИ. В это же время на БАК началась активная реализация проектов по компьютингу (LCG и EGEE), а также создание Российского грид-сегмента. "Сергей Белов активно включился в эту деятельность и за короткое время вместе с другим магистром МФТИ Игорем Ткачевым они выполнили пионерскую работу: создали систему мониторинга и учета использования ресурсов RDIG. В дальнейшем Сергей Белов участвовал во многих проектах и показал незаурядные способности и талант в реализации самых смелых и перспективных идей, лишь часть из которых вошла в его диссертацию", - подчеркнул Владимир Кореньков.

Так, 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.

"С 2016 года Сергей включился в проект по развитию платформы Больших данных для широкого класса масштабных задач, занимался развитием методов интеллектуального анализа текстов на естественных языках. Был одним из руководителей проекта "Разработка информационно-аналитической системы мониторинга и анализа потребностей рынка труда в выпускниках вузов на основе аналитики Больших данных", результаты которого имеют большое практическое значение и используются в социальном навигаторе по профессиям и зарплатам в регионах России - совместный проект МИА "Россия сегодня" и РЭУ имени Г.В.Плеханова, в исследованиях ФГБУ "ВНИИ труда" Минтруда России. В качестве одного из основных исполнителей активно участвовал в проекте по развитию технологий и платформ для решения задач цифровой экономики и научных проектов класса мегасайенс на основе синтеза технологий Больших данных, суперкомпьютерных технологий, озер данных и машинного обучения", - рассказал Владимир Кореньков.

В настоящее время в ЛИТ Сергей Белов возглавляет Сектор развития и сопровождения ЦЭС в Научно-техническом отделе внешних коммуникаций и распределенных информационных систем, где ведет крупный проект по созданию Цифровой экосистемы ОИЯИ и участвует в создании платформы аналитики Больших данных, а также продолжает работу в области компьютинга физических экспериментов, в том числе эксперимента SPD в мегасайенс-проекте NICA.

"Я хотел бы выразить благодарность моему бессменному научному руководителю Владимиру Васильевичу Коренькову. Я видел, как лаборатория непрерывно развивалась под его руководством, это было и высокой мотивацией, и примером для меня. Я очень благодарен диссертационному совету лаборатории и, конечно, его секретарю Елене Валериевне Земляной за огромную помощь в подготовке к защите моей диссертационной работы, а также за всестороннюю поддержку. Моя научная жизнь со студенческой скамьи связана с Лабораторией информационных технологий. Это уникальное место не только за счет традиционно высокого, мирового уровня научных исследований, мощной вычислительной инфраструктуры, но и прежде всего атмосферы доброжелательности и научного поиска, характерного для коллектива лаборатории", - отметил Сергей Белов.

Общим мнением, прозвучавшим на защите Сергея Белова со стороны как оппонентов, так и выступивших экспертов, стало то, что работа значительно превышает по своей актуальности, масштабу проделанного и пионерскому характеру исследований уровень, необходимый для присуждения ученой степени кандидата наук.

По информации ЛИТ