Разработки Института программных систем им. А.К.Айламазяна

Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Разработки
Института программных систем
им. А.К.Айламазяна РАН
в интересах модернизации
экономики и социальной сферы
Абрамов С.М., Гулиев Я.И.
ИПС имени А.К. Айламазяна РАН
ИННОВАЦИИ.БИЗНЕС.ОБРАЗОВАНИЕ-2010
Интеллектуальные ресурсы регионов России
02.11.2010
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
ИПС имени А.К.Айламазяна РАН
ПереславльЗалесский
Москва
2
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Создание Института
Институт создан 23.02.1984 постановлением
Президиума АН СССР
 Директор: д.т.н., профессор А.К. Айламазян

Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Университет города Переславля
имени А.К. Айламазяна
с 1993 года
ИПС имени А.К.Айламазяна РАН
Наука: 195 человек,
17 — докторов
24 — кандидатa наук
40% штата — выпускники
и студенты Университета
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Научные подразделения
ИПС имени А.К.Айламазяна РАН
Исследовательский центр
искусственного интеллекта
 Исследовательский центр медицинской
информатики
 Исследовательский центр
мультипроцессорных систем
 Исследовательский центр системного
анализа
 Исследовательский центр процессов
управления
 Научно-образовательный центр —
Международный детский
компьютерный центр
им. А.К. Айламазяна

Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Отечественные
суперкомпьютерные и
грид- технологии
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Суперкомпьютерные программы «СКИФ»
и «СКИФ-ГРИД» Союзного государства
Заказчики-координаторы
 Министерство образования и науки
• ранее — агентство «Роснаука»
 НАН Беларуси
 Головные исполнители
 Институт программных систем РАН
 Объединенный институт проблем
информатики НАН Беларуси
 «СКИФ» — 2000–2004
5+4 = 9 лет
из бюджета России: 125 млн.руб.
 «СКИФ-ГРИД» — 2007–2010
571 млн. руб.
из бюджета России: 446 млн.руб.
 Исполнители (Россия+Беларуcь)
 «СКИФ» — более: 10 (РФ) + 10 (РБ) организаций
 «СКИФ-ГРИД» — более: 37 (РФ) +10 (РБ) организаций

Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Программа «СКИФ-ГРИД». Второй этап (2009–
2010). Российские участники — 37 организаций
Учреждения РАН
1.Головной от
России:
ИПС имени
А.К.Айламазяна РАН
2.ИММ РАН
3.ГЦ РАН
4.ИКИ РАН
5.ИСА РАН
6.ИПМ имени
М.В.Келдыша РАН
7.ИППИ РАН
8.ИБХФ РАН
9.ИПХФ РАН
10.ИХФ РАН
ВУЗы и НИИ ВУЗов
1.ЮУрГУ
2.УГАТУ
3.МТУСИ
4.ННГУ
5.СПбГПУ
6.ТГУ
7.ВлГУ
8.ПензГУ
9.ЧелГУ
МГУ имени
М.В.Ломоносова:
10.ВМК МГУ
11.НИИЯФ МГУ
12.ХФ МГУ
13.НИВЦ МГУ
14.НИИФХБ МГУ
НИИ, предприятия
наукоемких отраслей
1.НИИ КС
2.СПбАЭП
3.ЦНИИ МАШ
4.НПЦ «Элвис»
5.«Каледин и Партнеры»
6.«РСК СКИФ»
7.«Альт Линукс
Технолоджи»
8.«НИЦЭВТ»
9.«ЮникАйСиз»
10.«Сигма Технология»
11.«Тесис»
12.«Урал-Грид»
13.«Кинтех»
За всю историю только восемь отечественных суперЭВМ вошли в мировой
рейтинг Top500… Шесть из восьми — суперЭВМ «СКИФ»
100,000,000
Lipack
Gflops
2002 июнь
МВС 1000М
0.734/1.024 Tflops
10,000,000
1,000,000
7
100,000
6
8
2003 ноябрь
СКИФ К-500
0.423/0.717 Tflops
4
10,000
3
1,000
1
2
100
2007 февраль
СКИФ Cyberia
9.013/12.002 Tflops
Top1
Top10
Top100
Top200
Top300
Top400
Top500
Made in Russia
10
11
/2
06 000
/2
11 001
/2
06 00
/2 1
11 002
/2
06 002
/2
11 003
/2
06 003
/2
11 004
/2
06 004
/2
11 005
/2
06 005
/2
11 006
/2
06 006
/2
11 007
/2
06 00
/2 7
11 008
/2
06 008
/2
11 009
/2
06 009
/2
11 010
/2
06 010
/2
11 011
/2
06 01
/2 1
01
2
2004 ноябрь
СКИФ К-1000
2.032/2.534 Tflops
5
2008 май
СКИФ Урал
12.2/15.9 Tflops
2008 май
СКИФ МГУ «Чебышев»
47.1/60 Tflops
2009 ноябрь
СКИФ-Аврора ЮУрГУ
21.8/24 Tflops
2009 ноябрь
Ломоносов 350.1/414
Tflops
75–80% суперкомпьютеров отечественной разработки
обеспечиваются суперЭВМ семейства СКИФ и установками с
использованием технологических решений семейства СКИФ
Установки семейства «СКИФ» и с использованием решений
семейства «СКИФ»
НИИ «Квант»
Самостоятельная сборка
кластеров пользователями
Самостоятельные разработки
компании Т-Платформы
Другие российские компании
Доли в производительности отечественных суперЭВМ в СНГ
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Основные результаты
Суперкомпьютеры семейства
«СКИФ» ряда 1, 2, 3 и 4
 Базовое, системное и
инструментальное программное
обеспечение (ПО) для суперЭВМ
«СКИФ»
 Прикладные системы
 Пилотные приложения, реальное
использование в интересах
высокотехнологичных отраслей
промышленности России, включая
социально-значимые приложения:
проектирование лекарств,
маммография и др.
 ГРИД-технологии, ПО для ГРИДсистем
 СКИФ-Полигон

Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Прикладные грид-сервисы и
пилотные прикладные системы
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Суперкомпьютеры «СКИФ» ряда 4
(СКИФ-Аврора)
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Опытный образец «СКИФ Аврора ЮУрГУ»
450 место в Top500 ноябрь 2009, 21.8/24 Tflops
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Опытный образец
«СКИФ Аврора ЮУрГУ»
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Проект системы СКИФ П-1 (1000 Tflops)
Вычислитель всего 25 монтажных шкафов, бесшумен
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Преимущества СКИФ ряда 4 (СКИФ-Аврора)
по сравнению со всеми другими разработками
Явные технологические преимущества
1. в 1,5–2 раза лучше эффективность использования электроэнергии
 водяное охлаждение, в том числе — горячей водой, меньше
оборудования и простая рекуперация тепла
2. в 2 раза плотнее упаковка вычислительной мощности
3. в 1,5 раза выше пропускная способность, в 5 раза выше темп
выдачи сообщений у системной сети (российская разработка)
4. повышенная эффективность реализации массовых операций
5. повышенная надежность суперкомпьютера: нет подвижных
частей, N+1 резервирование, тройное резервирование управления
и мониторинга
6. улучшенная система электропитания
7. улучшенные эргономические и эстетические показатели:
сенсорный мультиэкран для управления, вся система — беззвучная
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Преимущества СКИФ ряда 4 (СКИФ-Аврора)
по сравнению со всеми другими разработками
Сделано в России: преодоление ограничений экспортного
контроля (поправка Джексона–Вэника) за счет собственных
разработок
1. высокая совместимость с существующим программным
обеспечением в комбинации с возможностью
использования FPGA-ускорителей (как сделано в линии
Cray XD-x — недоступны в России)
2. улучшенная масштабируемость (за счет топологии 3D-тор)
системной сети
3. повышенная эффективность реализации
синхронизации
4. возможность поддержки не только MPI, но и новых
перспективных подходов к реализации параллельных
вычислений
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Разработано в России
Можем изготавливать в России

Широкая отечественная кооперация

7 организаций — разработка КД, ПД и создание опытных образцов
СКИФ-Аврора
• ИПС имени А.К. Айламазяна РАН (головной), ЗАО «РСК СКИФ», ЮУрГУ,
ИПМ имени М.В.Келдыша РАН, ОАО «НИЦЭВТ», ООО «Альт Линукс
Технолоджи», ОИПИ НАН Беларуси

20 российских организаций — адаптация и оптимизация
приложений к архитектуре суперкомпьютеров СКИФ-Аврора
• ИПС имени А.К. Айламазяна РАН, ИПМ им. М.В.Келдыша РАН, ИСА РАН,
ИММ РАН, ГЦ РАН, ИКИ РАН, ИПХФ РАН, ИХФ РАН, ЮУрГУ, СПбГПУ, НИИ
КС, ННГУ, ТГУ, УГАТУ, МТУСИ, ЧелГУ, ЗАО «РСК СКИФ», ООО «Альт
Линукс Технолоджи», ЗАО «Каледин и Партнеры», ЗАО «Сигма
технологии»
Равноправное взаимовыгодное
сотрудничество с западными партнерами
 Имеем право и способны изготавливать в России все печатные
платы, всю «механику», систему в целом, закупать надо только
микросхемы

Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Планы развития систем СКИФ Ряда 4
Линейки моделей
2 апреля 2010
ноябрь 2009
СКИФ/П
• 200 Tflops/шкаф
• 1.37 Tflops/KВатт
СКИФ/С
• 100 Tflops/шкаф
• 1.0 Tflops/KВатт
СКИФ/В
СКИФ/Н
• 41 Tflops/шкаф
• 0.36 Tflops/KВатт
• 24 Tflops/шкаф
• 0.25 Tflops/КВатт
2009
2010
2011
2012
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технологии
сенсорных сетей
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технологии сенсорных сетей
c1
c2
c3
IEEE 802.15.4
router
Ethernet 100Base-TX
router
c1
c2
c3
IEEE 802.11s
router
Ethernet 100Base-TX
router
IEEE 802.15.4
c1
c2
c3
c1
c2
c3
c1
c2
c3
a
b
c
d
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технологии сенсорных сетей
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технологии сенсорных сетей
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Сенсорные сети позволяют организовать мониторинг и
управление для разнообразных территориальнораспределенных объектов в промышленности,
коммунальном хозяйстве и других областях
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук


Программное обеспечение сенсорных сетей.
Пилотный проект: ЖКХ Переславля-Залесского
Botik MON — система мониторинга: сбор, хранение,
визуализация, оповещение персонала о недопустимых
значениях
параметров или
их нетипичном
изменении
Botik Map —
привязка
сенсорных
объектов к
ГИС реального
времени
города
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Разработки в области
медицинской информатики
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технология ИНТЕРИН
Информационная интеграция и
комплексная информатизация ЛПУ
Интеграция информационных потоков
Администрация
Отдел маттехснаб
Регистратура
Планирование
Параклиника
Клиника
Финансирование
Профилактика
Снабжение
Диагностика
Договорная работа
Лечение
Врачебные
комиссии
Договорной
отдел
Экономика ЛПУ
Научная работа
Диетпитание
Аналитика
Библиотека
Аптека
Экономический
отдел
Контроль
Пищеблок
Главные специалисты
Охват в системе всех сторон жизнедеятельности учреждения
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технология ИНТЕРИН
Концентрация информации вокруг
пациента
Паспортные
данные
Диагностические
назначения
Дневники
Осмотры
Лечебные
назначения
Рецепты
Результаты
исследований
Диспансеризация
Протоколы
операций
Внешние
документы
Вакцинопрофилактика
Эпикризы
ЕДИНАЯ МЕДИЦИНСКАЯ КАРТА
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технология ИНТЕРИН
Единое информационное пространство
Лечебная
деятельность
Мониторинг
лечения
Медицинский
документооборот
Поддержка принятия
решений
Экономическая
деятельность
Справочная
информация
Медицинское
снабжение
Вспомогательные
службы
ОБЪЕДИНЕННОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ
ПРОСТРАНСТВО
ПРОЗРАЧНОСТЬ
АНАЛИЗИРУЕМОСТЬ
УПРАВЛЯЕМОСТЬ
ОПТИМИЗАЦИЯ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
РЕСУРСОВ
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
МИС на базе технологии ИНТЕРИН
Структурная схема типового внедрения
Система ключевых параметров
ИНТЕРИН PROMIS
Стационар
ОМС
•Приемное отделение
•Отделения с коечным фондом
•Отделения интенсивной терапии
Финансы
Санаторий
•Работа с путёвками
•Проживание
•Медицинские
кабинеты
•Услуги
Поликлиника
•Регистратура
•Стол выдачи листков нетрудоспособности
•Отдел прикрепления и госпитализации
•Медицинские кабинеты
•Помощь на дому
ЛИС
Параклиника
•Функциональная диагностика
•Клинико-диагностические лаборатории
•Лучевая диагностика
•Консультативная служба
РИС/PACS
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технология ИНТЕРИН
МИС как система управления ЛПУ
Система ключевых параметров
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
33
Внедрения систем на базе технологии
ИНТЕРИН
Медицинский центр
Банка России
 Клиническая больница № 83
ФМБА
 Национальный центр медицины
Минздрава Республики Саха
(Якутия)
 Центральная клиническая
больница РАН
 Клиническая больница № 1
ОАО «РЖД»
 9ый ЛДЦ Минобороны России

Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
34
Внедрения систем на базе технологии
ИНТЕРИН
Клиническая больница и поликлиника
№ 3 Управления делами Президента
Российской Федерации
• Российский кардиологический
научно-производственный комплекс
Минздрава Российской Федерации
• ЦИТО им. Н.Н. Приорова Росздрава
• Воронежская областная клиническая
стоматологическая поликлиника
• Амбулаторно-поликлинические
учреждения Главных управлений
Банка России по Вологодской,
Костромской, Омской, Нижегородской
областей, Республике Марии Эл и
Приморскому краю — 6 регионов
•
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технология ИНТЕРИН
Региональные решения
Департамент
Здравоохранения области
управление
ТФОМС
Региональный
информационный
Ресурс
СМО
финансирование
ФСС
Росздравнадзор
контроль
ЛПУ 1
ЛПУ n
Аптека 1 Аптека n
учет
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технология ИНТЕРИН
Региональные решения
Электронная регистратура
Единая система записи к врачам ЛПУ региона через
интернет
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Технология ИНТЕРИН
Электронный паспорт здоровья



Мобильная электронная
медицинская карта
(МЭМК)
Хранение
полнотекстовых
медицинских
документов в XMLформате
Предоставление
возможности пациенту
получения и управления
своими медицинскими
данными
Институт программных систем имени А.К.Айламазяна Российской академии наук
Спасибо за внимание!
Готов ответить на вопросы!