Huawei dla Politechniki Warszawskiej. Z profesorem Piotrem Bilskim, rozmawiamy o szczegółach porozumienia dotyczącego stworzenia wspólnego laboratorium badawczego oraz dostarczenia sprzętu i technologii.

Z dr. hab. inż. Piotrem Bilskim, profesorem Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej o porozumieniu dotyczącym stworzenia wspólnego laboratorium badawczego oraz dostarczenia sprzętu i technologii od Huawei dla Politechniki Warszawskiej, rozmawia redaktor Mieczysław T. Starkowski.

Panie profesorze, w czerwcu tego roku Huawei Polska i Politechnika Warszawska podpisały porozumienie dotyczące stworzenia wspólnego laboratorium badawczego oraz dostarczenia sprzętu i technologii dla Politechniki Warszawskiej. O czym konkretnie traktuje ta umowa?

Jest to ogólna umowa ramowa o współpracy między uczelnią a przedsiębiorstwem. Współpraca może mieć wiele aspektów, na pewno polegać jednak będzie na wymianie doświadczeń w zakresie opracowywania oraz implementacji nowych technologii, zwłaszcza związanych z telekomunikacją, metodami obliczeniowymi (szczególnie w obszarze Big Data oraz usług chmurowych), a także systemami mobilnymi (takimi jak smartfony). Są to bowiem wiodące obecnie obszary zainteresowań zarówno firm wysokich technologii związanych z informatyką i elektroniką, jak i uczelni technicznych (takich jak Politechnika Warszawska). Ponadto, za umową ramową idą bardziej szczegółowe porozumienia związane z wieloma inicjatywami, m.in. ze wspomnianym przez Pana laboratorium badawczym, które jest wyposażane przez firmę Huawei.

Chodzi między innymi o wymianę doświadczeń w dziedzinie sztucznej inteligencji i tak zwanego uczenia głębokiego (deep learning). Na czym polega specyfika technologii Huawei Atlas?

Jest to technologia w pewnym stopniu konkurencyjna wobec rozwiązań takich firm jak NVIDIA czy AMD, specjalizujących się m.in. w produkcji zaawansowanych kart graficznych przeznaczonych do wykonywania obliczeń. Punktem odniesienia jest zwłaszcza nVidia jako wiodący producent urządzeń tego typu. Tradycyjnie karty graficzne służą (jako tzw. akceleratory) do przetwarzania obrazu w grach komputerowych, istnieje też prężnie rozwijający się segment profesjonalnego sprzętu do obróbki grafiki komputerowej (np. zastosowania typu CAD). W pewnym momencie okazało się, że odpowiednio zmodyfikowane karty mogą zostać wykorzystane nie tylko w grach, ale również do profesjonalnych obliczeń matematycznych, np. przetwarzania danych. Jest to możliwe dzięki ich specyficznej strukturze. Dlatego obecnie są to zaawansowane systemy komputerowe wyposażone w dużą liczbę rdzeni obliczeniowych zdolnych do przetwarzania równoległego. Współczesna karta ma również dużą ilość pamięci, a także zaawansowane moduły do komunikacji z procesorem komputera. Z tego powodu bardzo dobrze nadaje się ona do wykonywania specyficznych obliczeń, w których liczy się możliwość przetwarzania równoległego. Wymienione rdzenie działają jednocześnie i choć są stosunkowo proste, ich liczba sprawia, że w niektórych zastosowaniach (takich jak implementacja głębokich sieci neuronowych) sprawdzają się dużo lepiej niż np. procesory ogólnego przeznaczenia. Są one zatem w stanie przetwarzać szybko duże ilości danych dostarczane z pamięci komputera, w którym są zainstalowane.

Firma Huawei oferuje własne rozwiązanie, analogiczne do technologii nVidia CUDA, przeznaczone do takich samych zastosowań. Zainstalowane w naszym laboratorium dwa centra obliczeniowe Huawei Atlas 800 są zaawansowanymi komputerami w obudowach przemysłowych typu rack, wyposażonymi w  procesory Intel Xeon oraz karty graficzne Atlas 300, zaprojektowanymi specyficznie do obliczeń głębokich. Są one  zainstalowane w naszej serwerowni, dostępne za pośrednictwem odpowiednio skonfigurowanej sieci komputerowej.

Czym technologia Huawei Atlas miała się wyróżniać? Na co zwracaliście uwagę?

Przede wszystkim jest to nowe rozwiązanie, obecne na rynku od niedawna, my zaś uzyskaliśmy możliwość zapoznania się z jego możliwościami bez żadnych ograniczeń. Opisany przeze mnie sprzęt należy do najmocniejszych w ofercie Huawei, co już uczyniło go bardzo atrakcyjnym. Zgodnie z deklaracjami wsparcia technicznego firmy, sprzęt w znacznym stopniu wspiera najpopularniejsze technologie programistyczne (jak wymienione przeze mnie biblioteki do uczenia głębokiego). Oczywiście kompatybilność ze stosowanymi przez nas systemami czy środowiskami obliczeniowymi ma ogromne znaczenie, tę jednak będziemy mieli możliwość dopiero weryfikować podczas pracy z danymi. Na razie mogę powiedzieć, że możliwości sprzętu prezentują się na tyle obiecująco, że zainteresowanie jego wykorzystaniem do pracy badawczej zadeklarowały zespoły zarówno z naszego wydziału, jak i innych jednostek PW.

Sprzęt miał być dostarczony w sierpniu tego roku. Pojawiły się jednak kłopoty.

Niestety, ze względu na drugą falę pandemii doszło do znaczących opóźnień. Już umowa ramowa podpisywana była w warunkach podwyższonego reżimu sanitarnego. Aby otrzymać sprzęt, musieliśmy dopełnić szeregu formalności, co również nie było łatwe do osiągnięcia wobec szalejącego wirusa. Był on wreszcie przyczyną opóźnienia transportu lotniczego, którym podróżowały komputery. Na koniec musieliśmy przeczekać obowiązkową kwarantannę, zarówno po stronie firmy Huawei, jak i PW. W efekcie wszystkich tych perturbacji sprzęt dotarł do nas w listopadzie i wtedy został zainstalowany w sieci wydziałowej.

Czy w takim razie można już coś powiedzieć o efektach współpracy, czy jest jeszcze na to za wcześnie?

Do tej pory uzyskaliśmy wsparcie ze strony inżynierów firmy Huawei w zakresie instalacji sprzętu, udzielono nam również informacji odnośnie konfiguracji oraz uruchomienia oprogramowania. Na razie całość została zainstalowana, natomiast nie zdążyliśmy wykorzystać komputerów w akcji, podczas przetwarzania danych na nasze potrzeby. Minęło po prostu zbyt mało czasu, jednak ponieważ uczestniczymy w wielu projektach badawczych, nie mam wątpliwości, że pomysły na wykorzystanie tak potężnych platform obliczeniowych się znajdą.

No właśnie, to jest najciekawsze. Do czego służyć będzie Atlas? Jakie mogą być korzyści dla kadry naukowej?

Komputer Atlas 800 (model 8100) to jedna z najmocniejszych konfiguracji, jakie oferuje firma Huawei. Jest on istotnym wsparciem sprzętowym dla algorytmów obliczeniowych wymagających przetwarzania dużych ilości danych (takich jak sekwencje wideo czy strumienie dźwiękowe). Do niedawna większość obliczeń wykonywaliśmy na głównym procesorze komputera. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznych sieci neuronowych (skutkujące m.in. znacznym skomplikowaniem ich struktury, zwiększeniem liczby warstw oraz wchodzących w ich skład neuronów) sprawiły, że konieczne staje się użycie nie standardowych komputerów osobistych, ale potężnych komputerów wyposażonych w wiele kart graficznych do obliczeń równoległych (Atlas 800 może być wyposażony w siedem takich urządzeń). Karta graficzna wyposażona jest w dużą liczbę rdzeni (np. 64 albo 128). Tych kart w serwerach może być nawet 8. Wykorzystywane są one przede wszystkim do przetwarzania obrazów, zwłaszcza gdy użytkownikowi zależy na wykrywaniu zdarzeń lub obiektów w czasie rzeczywistym. Ważne jest to zresztą w przypadku różnych danych multimedialnych. Konkretnych zastosowań jest oczywiście mnóstwo, nasi współpracownicy z innych instytutów czy wydziałów z pewnością są w stanie podać własne propozycje. Jeśli chodzi o moje zainteresowania naukowe, planuję z zespołem wykorzystywać komputery Huawei np. do przetwarzania danych audio pochodzących z matryc mikrofonów, co pozwoli na identyfikację źródeł dźwięku. Serwery obliczeniowe przydadzą się wszędzie tam, gdzie trzeba szybko przetworzyć duże ilości danych.

Panie profesorze, co to jest Akademia ICT Huawei? W jaki sposób korzystają z niej studenci?

Celem Akademii jest zapoznanie studentów z nowoczesnymi technologiami, w których specjalizuje się firma Huawei. Są to przede wszystkim obszary telekomunikacji (przede wszystkim nowa generacja sieci komórkowej 5G), sztuczna inteligencja i jej zastosowania (wliczając w to przede wszystkim zastosowania sztucznych sieci neuronowych), rozwiązania chmur obliczeniowych czy Internet Rzeczy. Wszystkie te tematy są aktualne, popularne i budzą duże zainteresowanie szczególnie wśród młodych ludzi, czego dowodem jest m.in. rosnąca liczba chętnych do studiowania na oferowanych przez nas kierunkach związanych z informatyką, telekomunikacją czy elektroniką. Oferta firmy Huawei ma być uzupełnieniem ścieżki edukacyjnej, wzbogacając wiedzę studentów o specyficzne rozwiązania oraz umożliwiając im zapoznanie się z nowinkami technicznymi z wymienionych przeze mnie obszarów. Zajęcia prowadzone będą przez pracowników naszego wydziału, są one całkowicie darmowe dla naszych studentów.

Inicjatywę tę widzimy jako korzystną dla obu stron. Politechnika Warszawska uzyskuje dostęp do nowych technologii oraz możliwość współpracy na szczeblu strategicznym z jednym z głównych graczy na światowym rynku IT. Z kolei korzyścią dla firmy mogą stać się absolwenci naszej uczelni zaznajomieni z rozwiązaniami Huawei, którzy być może pełnić będą rolę ambasadorów technologii przez nią produkowanych.

Wersja cyforwa najnowszego numeru IT Reseller #336/2020 do pobrania (kliknij w okładkę).