Главная / Успешные проекты / Распределенные экстренные вычисления для поддержки принятия решений в критических ситуациях


Распределенные экстренные вычисления для поддержки принятия решений в критических ситуациях

Целью проекта «Распределенные экстренные вычисления для поддержки принятия решений в критических ситуациях» (№11.G34.31.0019), выполняемого в НИУ ИТМО под руководством профессора П.М.А. Слоота, является развитие методологии экстренных вычислений для поддержки принятия решений в экстремальных ситуациях на основе суперкомпьютерного моделирования. Это включает решение следующих задач:
  • развитие и обоснование концептуальных основ организации систем раннего предупреждения (Early Warning Systems, EWS) экстремальных ситуаций на основе технологий распределенных вычислений и систем;
  • создание технологий интеллектуальной поддержки принятия решений в системах экстренных вычислений, включая современные средства виртуальной реальности;
  • разработка методов и алгоритмов суперкомпьютерного моделирования развития экстремальных ситуаций (по областям).
Основным результатом выполнения задач проекта является виртуальная лаборатория экстренных вычислений - программно-аппаратный комплекс для прототипирования и разработки современных EWS. В его основе - распределенная вычислительная среда, включающая в себя территориально разнесенные суперкомпьютеры, разнообразные измерительные устройства, средства контроля и мониторинга развития ситуации. Результаты их работы объединяются, обрабатываются и интерпретируются с помощью многопользовательской системы виртуальной реальности. Данная разработка полностью реализована на основе платформы CLAVIRE.

В целом предлагаемый подход обеспечивает:

  • заблаговременное и эффективное обеспечение лиц, принимающих решение, оперативной информацией в доступной форме, с учетом альтернативных сценариев развития ситуации;
  • возможность оперативного развертывания на основе уже существующих вычислительных ресурсов и систем мониторинга в различных областях деятельности;
  • низкую стоимость владения за счет использования всех технических ресурсов распределенной среды только в момент возникновения и предотвращения критической ситуации;
  • высокий уровень интерактивности, предполагающий коллаборативную поддержку принятия решений с использованием технологии ситуационных центров или мобильных рабочих мест.


Виртуальная лаборатория используется для сопровождения расчетных моделей Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений. В частности, разработанные методы и технологии позволили организовать и внедрить виртуальную лабораторию для сопровождения и развития Системы предотвращения угрозы наводнений (СПУН) в Санкт-Петербурге. Виртуальная лаборатория предназначена для оперативного мониторинга работы СПУН, контроля основных характеристик, включая качество прогнозов и планов маневрирования затворами Комплекса защитных сооружений, моделирования различных сценариев экстремальных ситуаций, связанных с наводнениями в Санкт-Петербурге, а также исследования и обоснования путей дальнейшего совершенствования системы. Так, с помощью виртуальной лаборатории был разработан и испытан основной интеллектуальный блок СПУН, отвечающий за выработку оптимального плана предотвращения наводнений; с момента его внедрения уже успешно предотвращены три наводнения. Виртуальная лаборатория была представлена экспертам Европейского Банка Реконструкции и Развития (ЕБРР), осуществляющим сопровождения проекта по строительству и эксплуатации КЗС в Санкт-Петербурге.