Revista >> Martie 2022 [Nr. 242] >> Cercetare & Invatamant superior

CloudUT - De la probleme reale la soluții științifice

Prof. dr. ing. Dorian Gorgan, Facultatea de Automatica si Calculatoare, UTCN

18 Martie 2022

● Serviciu de colectare și analiză a datelor IoT
Soluția este bazată pe servicii instalate în containere pentru achiziția datelor de la dispozitive aflate la distanță, procesarea și analiza seturilor de date colectate, vizualizarea datelor și a rezultatelor, precum și o interfață web pentru accesul la servicii.
● Web Hosting as a Service
Serviciile de găzduire a aplicațiilor web disponibile în cadrul CloudUT au fost optimizate pentru publicarea site-urilor web ale proiectelor de cercetare, precum și a aplicațiilor, serviciilor și seturilor de date obținute prin activitatea de cercetare.
● Sistem de management și distribuție a prelucrărilor de date în rețele de mașini virtuale
CloudUT pune la dispoziția beneficiarilor o soluție flexibilă de definire a algoritmilor și de distribuire a execuției acestora în cadrul unei rețele de noduri de calcul. Prin furnizarea unei metodologii vizuale și intuitive de reprezentare a prelucrărilor de date, soluția facilitează interacțiunea dintre utilizator și rețeaua de noduri de procesare. Prelucrările de date sunt reprezentate ca workflow-uri, compuse din operații atomice. Această reprezentare este interpretată și transformată într-o colecție de prelucrări interdependente care sunt executate și monitorizate transparent față de utilizator.
● Platformă de simulare avansată folosind Ansys
● Ansys este un pachet software pentru analiză multi-fizică utilizând metoda elementului finit. Prin intermediul acestuia pot fi simulate modele de structuri mecanice, circuite electrice/electronice, modele din dinamica fluidelor, analize a rezistenței mecanice, durității, elasticității, distribuției de temperatură, distribuției parametrilor de câmp electromagnetic, dinamicii fluidelor sau a altor atribute similare. Calculele necesare simulării pot fi accelerate în CloudUT cu ajutorul unităților GPU sau pot rula în paralel pe mai multe procesoare.
● Registru privat de containere pentru infrastructura CloudUT
Soluția KubeUT permite implementarea automată a clusterelor Kubernetes pe infrastructura cloud prin utilizarea registrului privat de containere implementat în CloudUT.
● Aplicații și servicii de management, monitorizare, ticketing și administrare eficientă

Figura 4. Proiectul GoldenEye (Acțiuni Inovatoare H2020). Prelucrarea modelului 3D a depozitului de steril rezultat în urma extragerii zăcământului cuprifer din perimetrul minier Roșia Poieni.

Tutoriale și ateliere de lucru
Echipa de experți prezintă periodic comunității de cercetare din UTCN o serie de tutoriale cu demonstrare practică, referitoare la teme privind utilizarea infrastructurii CloudUT:
• Alocarea și utilizarea unei MV în infrastructura CloudUT
• Procesarea și vizualizarea în CloudUT a modelelor 3D complexe din proiectul GoldenEye
• Soluție pentru execuția paralelă a prelucrărilor de date într-o rețea de noduri de procesare
• Rularea aplicațiilor desktop în CloudUT
• Rularea simulărilor în CloudUT folosind Ansys
• Serviciu de prelucrare a datelor astronomice
• Colectarea și analiza datelor IoT în CloudUT
• Deep Learning în CloudUT folosind PyTorch și MATLAB
Lista de tutoriale este afișată pe pagina web a proiectului CLOUDUT (https://cloudut.utcluj.ro).
Tutorialele se desfășoară online pe platforma MS Teams.
De asemenea, pentru o strânsă colaborare cu comunitatea științifică și centrele de cercetare din România care implementează infrastructuri cloud, au fost organizate ateliere de lucru cu tematici cloud:
• Workshop „Big Data and Machine Learning in CloudUT”, în cadrul 2021 IEEE 17th International Conference on Intelligent Computer Communication and Processing (ICCP), 28-30 Octombrie 2021, Cluj-Napoca.
• Workshop „Cloud UT”, din cadrul „Conferinței Cercetării din UTCN” 20-21 Octombrie 2021, s-a desfășurat în corelație cu manifestarea internațională PROINVENT 2021.
• Simpozionul UNITECH „Dezvoltarea unor rețele de centre de date de tip cloud, coordonate la nivel național”, la care au participat colective care implementează proiecte cloud, în centrele universitare: Cluj-Napoca, Timișoara, București, Craiova și Iași. Organizat online în 26 Martie 2021.
• Workshop „Cloud Cercetare UTCN – CloudUT”, organizat în 15 Martie 2021, pentru comunitatea științifică UTCN.
• Workshop „Creșterea performantei activității de cercetare din UTCN prin implementarea proiectului CLOUDUT”, din cadrul „Conferinței Cercetării din UTCN” 18-19 Noiembrie 2020, s-a desfășurat în corelație cu manifestarea internațională PROINVENT 2020.
Infrastructura CloudUT permite colectivelor de cercetare dezvoltarea unor direcții moderne de cercetare de mare interes. Astfel, începând cu luna ianuarie a anului curent, UTCN a demarat un alt proiect de anvergură, în valoare de 6.870.000 lei - Cercetare de excelență în domeniul inteligență artificială și date masive - AITECH, care va susține dezvoltarea unui pol de cercetare de excelență în domenii interdisciplinare care implică elemente de inteligență artificială, precum și modelarea și prelucrarea datelor de mari dimensiuni pe infrastructuri de calcul de înaltă performanță de tip cloud.
Este imperios necesar ca pachete software ca Matlab, Ansys, Solid Works sau CADENCE să fie instalate în CloudUT și să poată fi folosite simplu și eficient de o largă comunitate de tineri cercetători. Se intenționează extinderea resurselor din interiorul cloud, care permit utilizarea prin virtualizare și configurare flexibilă a elementelor de procesare (CPU, GPU, mașini virtuale) și a elementelor de stocare date masive.n