System Interface of Scientific Services of a Digital Platform for Multiscale Modeling

Abstract

Аннотация. Рассмотрены вопросы формирования системных интерфейсов цифровой платформы для управления процессом оказания научного сервиса, включающего, в том числе, интеграцию научных сервисов для решения комплексной исследовательской задачи, например многомасштабного моделирования свойств новых материалов или проведения междисциплинарных исследований. На основе приведенной в работе функциональной структуры интеграции научных сервисов цифровой платформы (применительно к многомасштабному моделированию) сформулированы требования к системному интерфейсу, а также предложена архитектура системного интерфейса интеграции научных сервисов цифровой платформы. Предложена модель системного интерфейса для информационного взаимодействия с сервисами и наборами данных цифровой платформы в процессах управления процессом оказания научных сервисов. Эта модель основывается на современных решениях управления виртуальной инфраструктурой, которая базируется на технологиях контейнерной обработки и микросервисов, а также средств оркестровки и коммуникации контейнеров (service mesh), технологиях гибкой (agile) интеграции. Основной функцией такой цифровой платформы является обеспечение процессов подготовки и проведения исследований за счет формализации сценариев взаимодействия исследователей, поставщиков (источников) исходных данных, потребителей результатов, наряду с инструментами поддержки системных интерфейсов цифровой платформы. В проекте предложены средства организации взаимодействия сервисов, зарегистрированных на платформе, с целью обеспечения выполнения научного исследования. Синхронизация процессов предоставления услуг, обеспечение передачи данных между сервисами и получение конечного результата также реализуются за счет процессов управления цифровой платформы, в основе которой лежит предложенный системный интерфейс. Впервые разработана модель системных интерфейсов. Предложенный интерфейс взаимодействия позволяет эффективно консолидировать высокопроизводительные вычислительные ресурсы и математические модели на основе технологий цифровой платформы. Это особенно актуально для организации решения задач многомасштабного моделирования как комплекса моделей, каждая из которых функционирует в одном пространственно−временном масштабе.

Experience of FRC CSC RAS in providing high-performance computing cloud services for materials science problems

“…Для решения выше обозначенных задач материаловедения цифровая платформа предоставляет исследователям высокопроизводительные вычислительные ресурсы в виде традиционных облачных услуг в режимах программных (SaaS), платформенных (PaaS) и инфраструктурных (IaaS) сервисов, а также с помощью специфических технологий предоставления исследователям научного сервиса как услуги (RaaS, Research as a Service) [8] Система заказа научного сервиса предназначена для документирования процессов оказания научной услуги в результате выполнения процессов поиска, выбора и заказа научной услуги во взаимодействии с каталогом научных сервисов, системой планирования и учета ресурсов, а также системой учета результатов и экспертных оценок.…”