Бағдарламаның идеясы – Қазақстан Республикасының астрономиялық зерттеулерін жаңа технологиялық деңгейге ауыстыру, Ұлттық Виртуалды Обсерваторияны (ВО) құру, құралдық мүмкіндіктерді және қазақстандық обсерваториялардың бақылау мәліметтерін халықаралық астрономиялық ортаға енгізу. В.Г. Фесенков атындағы Астрофизика институтында (ФАФИ) жүргізілетін бақылау және сандық зерттеулердің тиімділігін арттыруға бағдарламаны жүзеге асыру арқылы орындалады. Сыртқы тұтынушыларға бағдарлама бойынша барлық нәтижелердің жаңартпаларын қолдауға сандық портал құрылады, соның ішінде, а) автоматтандырылған бақылауларды және есептеуіш ресурсын қолдануға, алынған мәліметтерді өңдеуге, талдауға және сандық модельдеу жүргізуге өтініш беру; б) бар бақылау мәліметтерін және астрофизикалық компьютерлік үлгілеу нәтижелерін қолдануға рұқсат беруді жүзеге асыру.
Бағдарламаның міндеттері
Бағдарламаны жүзеге асыру үшін алты өзара байланысатын міндеттерге бөлінді:
1. Қашықтан қол жеткізу режимінде эксперименттік бақылау базаларының оптикалық жүйелерін басқару құралдарын дамыту
Міндеттің мақсаты – обсерваторияның инфрақұрылымын дамыту, телескоптарды автоматтандыру, мәліметтерді және олардың талдау әдістерін ВО бірыңғай жүйеге келтіріп сақтау. Ассы-Түрген обсерваториясының екі құралын автоматтандыру жоспарлануда: айналарының диаметрі 1.5м (АЗТ-20) және 0.5м (RC500) болатын телескоптар.
2. Үлкен деректерді сақтау, өңдеу және талдау үшін есептеу қуатын жаңғырту
Тапсырма аясында 700ТБ жоғары көлемінде ақпараттарды сақтау және өңдеу бойынша жұмыс тұрақтылық жүйесін арттыру жоспарлануда, ол құрылатын ВО физикалық негізін қалайды және есептеу бойынша күніне 100ГБ дейін қосылатын алдағы 10-15 жыл ішінде барлық келіп түсетін бақылау мәліметтерін сақтауды және өңдеуді қамтамасыз ететін болады.
3. Астрономиялық объектілердің шыны кітапханасын цифрлау және оларды заманауи фотометриялық және спектрлік деректермен бірге пайдалану
ФАФИ мұрағатында сақталған ~19700 астрономиялық негативтерді цифрландыру жоспарлануда:~6700 фотометриялық және спектрлік мәліметтері шыны фотопластинкаларда (аспанның жалпы көрінісі, тұмандықтар, ғаламдар, кометалар, астероидтар, жұлдыздар); ~13000 фотометриялық және спектрлік мәліметтері бар фотопленкалар (кометалар, сейферт ғаламдары, планетарлық тұмандықтар).
4. Есептеуші ресурстарды қолдануды автоматтандыру
Міндеттемеде есептеуші кластерде бағдарламалық ортаны орнатуға бағытталған, бұл оны пайдалануды оңайлатады және автоматтандыруға мүмкіндік береді, яғни, қойылған жеке міндеттерге сәйкесінше ресурстар басымдылығына байланысты бөлу (процессордың уақыты, кластер түйіндерінің саны, әр түйіндегі процессор ядроларының және жад мөлшері). Тапсырма орталықтандырылған пайдаланушы мен конфигурацияны басқаруға арналған жұмыс жоспарлаушысын және байланысты бағдарламалық жасақтаманы таңдау, орнату және конфигурациялау арқылы жүзеге асырылады. Сыртқы тұтынушыларға есептеу ресурстарын пайдалануға өтінімдер беруге жұмыс жоспарлаушы мен ВО ядросы (6-міндет) арасындағы интерфейс жасалады.
5. Жер үсті телескоптарынан алынған астрономиялық деректерді бірыңғай ортаға біріктіру және оларға ыңғайлы қол жетімділікті қамтамасыз ету
Бұл міндетте ВО барлық құраушыларын байланыстыратын сандық портал және бақылау және/немесе есептеу уақытын қолдануға өтінім беруге, мұрағат мәліметтері бойынша іздеу, өтінім және міндеттер жайын бақылауға арналған пайдаланушы интерфейсі әзірленеді. 2 роботталған телескоптармен, есептеуші кластермен, мәліметтер базасы және пайдаланушы интерфейсімен өзара әрекеттесуге барлық қажетті үдерістер іске қосылады, жеке сервер түрінде портал жасалады. Портал халықаралық астрономиялық мәліметтер базаларына және іздеушілерге ФАФИ жергілікті мәліметтерін біріктіруге арналған хатамалармен жабдықталады.
6. Ғарыш объектілерін зерттеу үшін үлкен деректер (Big Data) және деректерді өндіру (Data Mining) әдістерін әзірлеу
Берілген міндетте үлкен массивті бақылау мәліметтерін талдауға бағдарламалық әдістерді дамыту жоспарлануда. Құрылатын ВО жергілікті ерекшеліктерін есепке алып, ақпаратты талдауға және тиімді алуға Big Data және Data mining технологиясы және алгоритмдері қолданылады.
Күтілетін нәтижелер:
1)қашықтықтан бақылауға арналған қол жетімді режимде оптикалық телескоптарды автоматтандырылған жүйеде басқару;
2)қашықтықтан қол жетімді режимде телескоптар арқылы ғарыш объектілерінің суреттері мен спектрлерін тіркеудің автоматтандырылған басқару жүйесі;
3) астрономиялық Үлкен Деректеррді сақтауға, өңдеуге және талдауға арналған есептеу кластері;
4) бағдарламалық кешен – үлкен астрономиялық мәліметтер массивтерімен жұмыс жасау тиімділігін арттыратын Big Data және DataMining құралдары;
5) астрономиялық объектілердің фотометриялық және спектрлік цифрланған базасы (шыны кітапханасы);
6)ғылыми және білім беру ұйымдарына қол жетімділікті қамтамасыз ететін шыны кітапхананың цифрланған мұрағаты және заманауи ФАФИ мәліметтерінің жинақталған базасы;
7)конкурстық құжаттама талаптарына сәйкес рецензияланған ғылыми журналдардағы мақалалар.
Конференциялар
1. Crimean AGN Conference “Galaxies with Active Nuclei on Scales from Black Hole to Host Galaxy”, 13-17 қыркүйек, 2021, Научный, Крым (ONLINE) “Studies of active galactic nuclei in Kazakhstan”, Измайлова И. (3 мен 6 міндеттер)
2. Second ESCAPE Virtual Observatory school, 22 – 24 ақпан 2022, Strasbourg, Франция (ONLINE), Измайлова И. (6 міндет)
3. Студенттер мен жас ғалымдардың «ФАРАБИ ӘЛЕМІ» атты халықаралық ғылыми конференциясы, 4-7 сәуір 2020 ж., Измайлова И.М., “Автоматизация процесса прописывания заголовков кадров при оцифровке стеклянной библиотеки” (2-ші дәрежелі диплом) (3 мен 6 міндеттер)
4. Студенттер мен жас ғалымдардың «ФАРАБИ ӘЛЕМІ» атты халықаралық ғылыми конференциясы, 4-7 сәуір 2020 ж., Умирбаева А. “Оцифровка и анализ архива пластинок и пленок Астрофизического института имени В.Г. Фесенкова” (3-ші дәрежелі диплом). (3 мен 6 міндеттер)
5. IVOA (Northern Spring) April 2022 Interoperability Meeting, 25-28 сәуір, 2022 (онлайн), қатысушылар: Умирбаева А., Измайлова И., Аймуратов Е. (3 мен 6 міндеттер)
6. 8th Byurakan International Summer School (8BISS) for Young Astronomers, 12-16 қыркүйек 2022, Бюракан, Армения (on-line), Умирбаева А.
Мамандарды даярлау:
1. Умирбаева Адель Жанболатқызы, Дипломдық жоба: «Оцифровка и анализ архива пластинок и пленок Астрофизического института имени В.Г. Фесенкова» . Қорғау күні: 16.06.2022. “Физика және астрономия” саласындағы бакалавр. әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университет. Жоба жетекшісі: Валиуллин Р.Р., тең жетекшісі: Шомшекова С.А.
