Кувалдин Александр
Тюменская область, г. Тобольск
МАОУ СОШ №9, 10 класс
КЛАСТЕР НА ОСНОВЕ ОДНОПЛАТНОГО КОМПЬЮТЕРА RASPBERRY PI
4
Научные руководители: Чусовитина Лариса Викторовна, Тюменская область, г. Тобольск, МАОУ "Средняя общеобразовательная школа №9 с углубленным изучением отдельных предметов" г. Тобольск, учитель информатики, Ивашишин Сергей Сергеевич, Тюменская область, г. Тобольск, МАУ ДО "Дом детского творчества", Детский технопарк "Кванториум-Тобольск", руководитель IT-квантума
0
Ив
Кувалдин Александр
40
Ив
КЛАСТЕР НА ОСНОВЕ ОДНОПЛАТНОГО КОМПЬЮТЕРА RASPBERRY PI
Цель проекта
Изучить способы реализации параллельных вычислений через разработку прототипа кластера
Основные задачи
  1. Изучить теоретические сведения и опыт практической реализации параллельных вычислений на основе кластеров;
  2. Разработать и протестировать прототип кластера на базе Raspberry Pi;
  3. Представить результаты проекта на различных уровнях (классных часах, занятиях технических кружков, конференциях и конкурсах)
Актуальность
В наше время потоки огромного количества информации несутся отовсюду. Сегодня умные все, от чайников до наручных часов, и все эти предметы несут в себе информацию, которая открывает практически безграничную возможность для различных исследований и анализа. Но обычному компьютеру с таким огромным объемом информации крайне тяжело справиться быстро. Поэтому, единственная возможность анализировать эту информацию и проводить исследовательские расчеты – это создание кластеров, которые используются ныне повсеместно.
Целью работы является изучение способов реализации параллельных вычислений через разработку прототипа кластера, основанного на микрокомпьютере Raspberry Pi. Проект направлен на изучение важности таких сфер IT-индустрии, как «кластеры» и «параллельные вычисления», необходимости и значения возможности применения их в сфере образования и научных исследованиях. Разработан и протестирован авторский прототип кластера на базе Raspberry Pi, который имеет все характеристики для выполнения параллельных вычислений.

Практической значимостью работы является возможность использования разработанного прототипа как учебного стенда для представления процесса работы с параллельными вычислениями и другими вариациями работы кластера. У кластеров есть большой потенциал во многих сферах IT-индустрии, от сложнейших математических расчетов с плавающими запятыми и астрономических расчетов, до реализации различных Blockchain систем на CPU комплектующих и рендер-станций для обработки сложных медиа-файлов.
Использование результатов
Несмотря на дефицит информации, я смог закончить свою работу, а также, несмотря на то, что мой кластер ещё не является полноценным продуктом для массового использования, он уже совершает все необходимые операции и расчеты, которые должен совершать полноценный кластер.

Чтобы убедится в работоспособности кластера, вы можете посмотреть видео-демонстрацию его работы.

Помимо видео, я уже использовали этот проект на практике. На базе моего кластера был реализован масштабируемый кластерный цифровой комплекс для решения различных алгебраических, геометрических, астрономических, химических и экономических задач. Для его реализации мы использовали Wolfram Mathematica — система компьютерной алгебры, широко используемая в научных, инженерных, математических и компьютерных областях.
Перспективы развития
Рынок кластеров в России недостаточно изучен и популярен; предлагаемые решения не составляют актуальную практическую базу по сравнению с зарубежными аналогами. Кластеры - тема легко масштабируемая, и может применяться не только в научных исследованиях, но и в различных бизнес-проектах. Заказчиками могут выступать как государственные службы, так и частные инвесторы, которые нуждаются в параллельных вычислениях для успешной реализации своего проект.
Видео о проекте
Удаленная работа с MPICH
Удаленная работа с MPI4PY
Расписание работы автора проекта
13 апреля, ср
Диалог с экспертами
Ответы на вопросы
10:00
10:20

11:35 - 11:45

Петров А.Б.
Кузьмина И.А.
13 апреля, ср
10:40
11:00
11:20
Микита Г.И.
Хлебникова В.Л.
Белоножко П.П.

Задайте вопрос автору проекта
Обязанность отвечать на заданные вопросы остается полностью на участнике. Организаторы форума не несут ответственности за сроки получения ответа.
Заполняя данную форму Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.
Пообщайтесь с автором в режиме реального времени
Вы можете посмотреть диалог с экспертом и задать вопросы автору в форме вебинара.
Расписание сессий приведено выше