Платформа Эльбрус помогает школьникам осваивать программирование и побеждать в олимпиадах
В связи с планами по развитию в России цифровой экономики очень важным становится массовое и глубокое, начиная со школьных лет, освоение отечественной вычислительной техники нашей молодежью. На Всероссийском форуме профессиональной навигации «ПроеКТОриЯ» специалисты компаний ИНЭУМ, МЦСТ, Базальт СПО и университета МИСиС провели урок оптимального программирования с использованием отечественных компьютеров на платформе Эльбрус. Проходивший 1–4 сентября 2017 года в Ярославле, форум собрал более 500 одарённых школьников со всей страны — победителей олимпиад, конкурсов научно-технического творчества и естественных наук, авторов изобретений. Старшеклассники прорабатывали различные производственные и бизнес-задачи, предложенные компаниями — партнёрами форума, по нескольким направлениям. Площадка «Информационные технологии» была организована стратегическим партнёром — Госкорпорацией Ростех, в состав которой входит ПАО ИНЭУМ им. И. С. Брука. Среди производственных задач, которые решали участники форума, со стороны ИНЭУМ был предложен проект использования платформы Эльбрус для комплексного обучения программированию.
Прослушав вводную лекцию об истории создания платформы Эльбрус и об основных особенностях современных компьютерных архитектур, сформированная из учеников старших классов команда приступила к практическому знакомству с аппаратным и программным обеспечением вычислительных комплексов — интегрированной средой разработки, компилятором, отладчиком, дизассемблером. Работа происходила по технологии «клиент-сервер»: программы работали на многопроцессорной машине Эльбрус‑4.4, а ученики подключались к серверу по локальной сети, сидя за ноутбуками, предоставленными организатором форума. Некоторые ребята пересаживались за рабочую станцию Эльбрус 401‑РС и тонкий клиент Эльбрус 101‑РС, а затем обратно за ноутбук, каждый раз продолжая занятие с того места, на котором остановились, и не испытывая сложностей при переключении между операционными системами Windows и Эльбрус. Функционирование системы Windows непосредственно на аппаратной платформе Эльбрус в режиме трансляции машинных кодов было продемонстрировано с использованием новейшей разработки — персонального компьютера Эльбрус 801‑РС, сердцем которого является высокопроизводительный процессор отечественного производства Эльбрус‑8С. Также пока в режиме двоичной трансляции демонстрировались компоненты операционной системы Альт Образование, а занимающийся переносом этой системы на платформу Эльбрус ведущий специалист ООО «Базальт СПО» Михаил Шигорин поделился с будущими коллегами своим профессиональным опытом.
Для разминки было предложено несколько олимпиадных задач. Решения проверялись в автоматизированной судейской системе eJudge, с которой школьников познакомил Игорь Мамай — специалист по учебно-методической работе и главный тренер команды спортивного программирования НИТУ МИСиС. По условиям записи в секцию, от ребят требовалось только владение основами разработки программ, но по факту все оказались опытными олимпиадниками и с заданиями справлялись легко. Никита Быков из школы № 10 г. Иркутска за отведённое в первый день время решил 9 из 10 задач, параллельно успевая посещать лекции, предусмотренные планом мероприятия. На следующий день он как настоящий спортсмен завершил начатое и подтвердил статус лидера.
Константин Трушкин, помощник директора ИНЭУМ, прочитал школьникам лекцию «Как создать российский микропроцессор», где осветил вопросы разработки компьютерной архитектуры и её воплощения в микросхемах, методы наращивания производительности вычислительных устройств как способ получения конкурентного преимущества на рынке, где крупнейшие мировые компании вкладывают огромные ресурсы в исследования и освоение новых технологий.
Алексей Маркин, специалист отдела оптимизирующих компиляторов МЦСТ, прочитал лекцию об особенностях архитектуры Эльбрус и основах оптимизации программ для неё. После этого команда старшеклассников применила полученные знания к решению прикладных задач — цифровых фильтров обработки изображений, отказоустойчивого кодирования информации и восстановления утерянных данных. Ученик ярославского лицея № 86 Иван Бутаков предложил перенести на платформу Эльбрус его собственную задачу — модель движения тел в поле различных сил. После проведения архитектурно-независимой и платформенно-зависимой оптимизации, всем удалось многократно повысить скорость выполнения своих программ. О достигнутых результатах молодые люди отчитались перед экспертной комиссией и в итоге завоевали первое место среди 11 команд сегмента информационных технологий. «Сам удивляюсь», — комментирует Алексей Маркин, — «этот курс я обычно читаю студентам третьего-четвёртого курса, а тут школьники, и они всё схватывают налету».
За успешное взаимодействие учеников и наставников отвечала волонтёр Дарья Горбаткова — педагог-психолог, переживавшая победу юных талантов не меньше их самих.
На заключительной церемонии награждения специалист по внешним коммуникациям ГК «Ростех» Светлана Савенкова вручила сертификаты на целевое обучение двоим членам команды — Ярославу Скребцу из гимназии № 1 г. Севастополя и Николаю Слесареву из лицея г. Советска Кировской области. Иван Бутаков и Никита Быков получили официальное приглашение от ИНЭУМ на прохождение производственной практики. Всем участникам преподнесли подарки от ИНЭУМ и Базальт СПО, а капитан команды Иван Бутаков получил особый приз — смартстанцию Tellus совместного производства НИИ «Масштаб» (входит в ГК «Ростех») и компании «Эмзиор».
Форум «ПроеКТОриЯ» подтвердил, что вычислительные комплексы с процессорами Эльбрус уже сегодня могут быть использованы для обучения программированию и в других образовательных и научных проектах. Живой интерес школьников к устройству процессоров Эльбрус и к приёмам оптимизации программного обеспечения, их успехи — всё это позволяет утверждать, что тема оптимального программирования на отечественных платформах может быть включена в программы информатики для старших классов школы.
ПАО ИНЭУМ им. И. С. Брука выражает особую благодарность Михаилу Шигорину, Дарье Горбатковой и Игорю Мамаю, а также их компаниям за разностороннюю помощь в этом уникальном мероприятии. Фотоматериалы сайта talentrussia.ru.