null HPC kesäkoulu 2016

CSC:n suurteholaskennan kesäkoulu on ainutlaatuinen yhdistelmä rentoutumista, liikuntaa sekä tietenkin suurteholaskennan saloihin tutustumista.

Suurteholaskennan kesäkoulu yllätti – rentoa mutta opettavaista

Maria Virkkula

Näkyvästi innostuneiden suurteholaskennan kesäkoululaisten kanssa jutellessa käy hyvin pian selväksi, ettei tätä kurssia järjestetä turhaan. New Hampshiressa Yhdysvalloissa sijaitsevassa arvostetussa Dartmouth Collegessa opiskeleva Meridith Joyce etsi hartaasti vastaavaa opintokokonaisuutta USA:sta, mutta tuloksetta. Joko kurssit keskittyvät väärään ohjelmointikieleen tai ne kestävät vain muutamia päiviä.
 

Summer School participant Meredith Joyce

Yhdysvaltalainen Meridith Joyce päätyi pitkällisen etsinnän jälkeen Suomeen. Leiri yllätti hänet iloisesti.



"HPC", "parallel progamming" ja "Fortran" -internethaun tulokset olivat lennättää hänet Saksaan, mutta matkustaminen vain muutaman opetuspäivän tähden ei houkutellut.

– CSC:n verkkosivu tuli jatkuvasti vastaan. Olin aluksi vähän epäileväinen, koska en tiennyt mitään CSC:stä tai Suomesta. Mutta kaikki lukemani kuulosti juuri siltä, mitä etsin.

Eikä Espoon Nuuksion lämpimästä kesäpäivästä nautiskeleva astronomian ja fysiikan tohtorikoulutettava ole katunut tippaakaan päätöstään matkustaa Suomeen.

– Olen järkyttynyt, hyvällä tavalla. En tiennyt ennestään juurikaan rinnakkaisteholaskennan sanastoa tai terminologiaa. Mutta tämä vaikuttaa täsmälleen siltä, mitä tarvitsen projektiani varten, joten kaikki on ollut jopa parempaa kuin kuvittelin.

– Kun saavuin ja kärsin aikaerosta, ajattelin, että ehken pitäisi kaikkea niin tarpeellisena ja voisin torkkua joillakin luennoilla. Mutta kaikki on ollut niin hyödyllistä, että on täytynyt pysyä hereillä koko ajan. Ja olen opiskellut lähes kaikki tunnit, mitä on voinut, Joyce tunnustaa naurahtaen.

Lähes nollatasosta liikenteeseen

Ja tuntejahan kertyy. Viikon mittaisen kesäkoulun aikataulu on tiukka. Ensimmäiset luennot alkavat jo yhdeksän aikaan. Tämän jälkeen on harjoituksia, välissä vähän urheilua, ja sitten hieman lisää luentoja ja harjoituksia.
 

Mikko Byckling opettaa kesäkoululaisia

Mikko Byckling tutustuttaa kurssilaisia rinnakkaisohjelmoinnin saloihin.

 

– Siinä kohtaa, kun kahdeksan aikaan pitäisi saunaan lähteä, ja osa ei millään meinaa malttaa lopettaa ohjelmointia, niin se varmasti kertoo jotain siitä, että he todella haluavat oppia, sanoo CSC:n koulutuspäällikkö Jussi Enkovaara.

Kesäkoululla onkin pitkät perinteet, suurteholaskennan retriitti järjestettiin nyt jo seitsemännen kerran. Aivan vastaavanlaista ei muualla Suomessa ole tarjolla.

– CSC:llä on pitkä historia suurteholaskennan opettamisessa ja kurssittamisessa, ja tämä kesäkoulu on osoittautunut hyväksi. Osallistujat ovat tykänneet siitä, että kurssilla voi lähteä lähes nollatason pohjatiedoista suurteholaskennan ohjelmointiin liittyen, Enkovaara selittää.

Viikossa oppii kattavasti rinnakkaislaskennasta ja kaikesta muusta, mitä tarvitaan supertietokoneiden käyttöön tutkimuksessa ja mallinuksessa.

– Eli sellaisen hyvän setin menetelmäkehitystaitoja, CSC:n sovellusasiantuntija Pekka Manninen kuvailee.

Harvinainen paketti liikuntaa, rentoutumista ja suurteholaskentaa

Tästä koko kesäkoulun ajatus lähtikin: tavoitteena oli luoda laskennallisen tieteen tutkijoille kurssi, joka yhdistäisi ainutlaatuisella tavalla rentoutumista, liikuntaa ja vapaa-aikaa sekä tietenkin tiiviin kokonaisuuden kurssisisältöjä. Sisällöltään se sopii niin jatko-opiskelijoille, postdoceille tai vaikka perustutkinnon loppuvaiheessa oleville opiskelijoille.
 

Photo: Lacrosse

Keskiviikkona pelattiin Fast scoopia.

 

– Nuorten tutkijoiden kaartille, jotka tarvitsevat suurteholaskennan menetelmiä omassa tutkimuksessaan.

Suurteholaskennasta ei ennestään tarvitse tietää juurikaan. Osallistujilta toivotaan sujuvaa toimimista Linux-ympäristössä ja yleisesti ottaen tietokoneen käytössä. Aiemmista ohjelmointitaidosta on myös hyötyä, mutta ne eivät ole vaatimuksena.

– Haluamme lähteä melko matalasta lähtötasosta liikkeelle, jotta tämä koulu palvelisi mahdollisimman suurta tutkijajoukkoa. Supertietokoneet ovat todella yleiskäyttöisä tutkimusinstrumentteja, mutta ne tarvitsevat omanlaisensa työkalupakillisen taitoja, jotta niitä voitaisiin hyödyntää kunnolla. Me tarjoamme täällä sellaisen, Manninen tiivistää.

Eikä loppua näy ainakaan vielä, lupailevat Enkovaara ja Manninen. Aiempien vuosien tapaan on vuoden 2016 leiri ollut järjestäjien mukaan hyvin onnistunut ja palaute kurssilaisilta kannustavaa.

– Hyvä porukka sattui tänä vuonna. On ollut oikein mukavaa, nähty hyviä oppimiskäyriä. Ihmiset ovat työskennelleet ahkerasti ja hauskaa on pidetty, Manninen tiivistää kurssin tunnelmia.
 

Photo: Pekka Manninen and Jussi Enkovaara

Sovellusasiantuntija Pekka Manninen ja koulutuspäällikkö Jussi Enkovaara ovat tyytyväisiä vuoden 2016 kurssin onnistumiseen ja lupailevat jatkoa ensi vuodelle.

 

Kun ajalla on merkitystä

"Rentoa", "ihan huippua", tohtorikoulutettavat George Bulmer ja Billy Braithwaite luonnehtivat viikon tarjontaa.

Tämä on helppo uskoa, kun katselee kaksikon sanailua. Kesäkoulussa ystävystyneet huonetoverit jutustelevat kuin olisivat jo vanhojakin tuttuja. Heillä on vielä hetki vapaata oleskelua lounaan jälkeen ennen paluuta luentojen pariin.

– En uskonut, että voisin olla niin rentoutunut ja saada samanaikaisesti niin paljon aikaan, fysiikkaa Helsingin yliopistolla opiskeleva Bulmer ihmettelee.

Ja vaikka työtä on paljon, voi kurssinvetäjiltä kysyä lisää aina, myös luentojen ulkopuolella.

Molemmat tarvitsevat oppeja väitöskirjaansa varten. Erilaiset simulaatiot vaikkapa kosmisista jänteistä tai kvanttikentistä ovat Bulmerin tutkimukselle keskeisiä.
 

Photo: George Bulmer and Billy Braithwaite

Englantilainen George Bulmer ja suomalainen Billy Braithwaite jakoivat leirin ajan huoneen. Majoitustilat näkyvät taustalla.

 

– Ne ovat matemaattisesti aivan liian monimutkaisia tehtäväksi paperilla. Ne on pakko simuloida, jotta niiden ominaisuuksista voi saada lisää tietoa. Kestäisi aivan liian kauan saada mitään merkityksellisiä tuloksia ilman rinnakkaislaskentaa. Joten tulen käyttämään tätä kaikkea heti, kun menen takaisin, Bulmer vakuuttaa. 

Jyväskylässä tieteellistä laskentaa opiskelevan Braithwaiten väitöskirja puolestaan vilisee pääasiallisesti rinnakkaisia algoritmeja, joten hän halusi oppia lisää suurteholaskennasta ja ohjelmoinnista.

– Kun näin aikataulussa, että kurssiin kuuluu Fortran-ohjelmointia, niin se kiinnosti todella. Osasin jo vähän C-ohjelmointia, mutta ajattelin kokeilla Fortrania. Ja se on ollut melko positiivinen kokemus, Braithwaite tuumaa.

– Millä tietokoneelle sitten koodaatkaan, sinun täytyy tietää paljon sen arkkitehtuurista, jotta voit koodata sille kunnolla.

"Ehdottomasti kannattaa"

Kaiken kaikkeaan kaksikko on ollut hyvin tyytyväinen kurssiin. Esimerkit ja harjoitukset ovat olleet heidän mielestään erinomaisia.

– Järjestelyjen kannalta tämä on paras kesäkoulu, mihin tähän mennessä olen missään osallistunut, Bulmer kiittelee.

Vain yhtä asiaa kaksikko jäi kaipaamaan – lisää sisältöjä GPUista.

– Joten ei se kata kaikkea. Mutta uskon, että GPU-ohjelmointi voisi itsessään olla yhden kesäkoulun aihe. Joten se kattaa kaiken, mitä näin lyhyessä ajassa voi, Braithwaite laskeskelee.

Lounaan jälkeinen tauko alkaa lähestyä loppuaan. Kaverusten tuttavallinen sanailu jatkuu leppoisasti, kun he valmistautuvat menemään sisään lupaavan vilpoisaan kurssiluokkaan. Eikä opetuksen jatkuminen ja tiivis aikataulu kuulemma haittaa rahtuakaan, kun sisältö tempaa mukaansa. Kesäkouluun osallistumista harkitseville huonekavereiden viesti onkin selvä.

– Ehdottomasti. Jos olet kiinnostunut supertietokoneista tai rinnakkaislaskennasta, niin ehdottomasti kannattaa. Ja vaikka et olisikaan, niin se on hyvin hauskaa joka tapauksessa.
 

Photo: Nuuksio

Kurssi järjestettiin Nuuksion kuvankauniissa maisemissa.


 

CSC Summer School in High-Performance Computing 2016

► Järjestettiin seitsemättä kertaa Espoon Nuuksiossa

► Suurteholaskennassa tarvittavaan ohjelmointiin ja järjestelmiin perehdyttävä seitsemänpäiväinen kurssi, johon kuuluu myös runsaasti vapaa-ajan aktiviteetteja ja urheilua kuten ultimatea, fast scoopia, melontaa tai saunomista

► Majoittautuminen tapahtuu 1–2 hengen huoneissa

► Soveltuu hyvin eri tieteenaloilla toimiville opiskelijoille, jatko-opiskelijoille ja aloitteleville tutkijoille, jotka käyttävään suurteholaskennan resursseja työssään

► Vuoden 2016 kesäkouluun osallistui 22 opiskelijaa ympäri maailmaa

► Opetuskieli on englanti