Wolfram Compute Services

• Wolfram Compute Services ist ein vollständig programmierbarer Cloud-Computing-Service, mit dem sich Wolfram Language-Berechnungen im großen Maßstab skalieren lassen
• Nutzer senden mit dem Befehl RemoteBatchSubmit komplexe Berechnungen an einen entfernten Server und erhalten nach Abschluss automatisch die Ergebnisse
• Bis zu 192 Kerne und 1,5 TB RAM können gewählt werden, und mit RemoteBatchMapSubmit wird parallele Verarbeitung über mehrere hundert Kerne unterstützt
• Jobs lassen sich über E-Mail- und Dashboard-Benachrichtigungen, Zeit- und Kreditlimits sowie automatische Abhängigkeitsverarbeitung verwalten
• Der Dienst stellt sofort die Supercomputer-Skalierbarkeit der Wolfram Language bereit und vereinfacht so Rechenumgebungen für Forschung und Industrie

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Überblick über Wolfram Compute Services

• Wolfram Compute Services ist ein System, das die Ausführung von Wolfram Language-Berechnungen großskalig in der Cloud ermöglicht
  • Wenn Sie Code mit RemoteBatchSubmit einreichen, wird die Berechnung auf Wolfram-Servern ausgeführt und das Ergebnis zurückgegeben
  • Ab Wolfram Desktop 14.3 können Sie es mit dem Befehl RemoteBatchSubmissionEnvironment["WolframBatch"] sofort aktivieren
• Bestehende Parallelfunktionen wie ParallelMap und ParallelTable werden erweitert, um den Zugang zu großen Rechenressourcen zu automatisieren
• Alle Berechnungen werden auf Basis symbolischer Ausdrücke verarbeitet und können daher numerische, Bild-, Graphik- oder Videodaten sowie weitere Datentypen direkt handhaben

Rechenskala und Ausführungsumgebung

• Nutzer können die Größe von Jobs durch die Wahl verschiedener Maschinenklassen anpassen
  • Beispiel: Basic1x8 (1 Kern/8 GB), Compute192x384 (192 Kerne/384 GB), Memory192x1536 (192 Kerne/1,5 TB)
• RemoteBatchMapSubmit ist eine erweiterte Variante von ParallelMap, die großskalierte parallele Verarbeitung auf mehreren Maschinen ermöglicht
  • Für jeden Kern werden automatisch verteilte „child jobs“ erzeugt, die Ergebnisse können mit Catenate zusammengeführt werden
• Der Jobstatus ist über das Web-Dashboard in Echtzeit einsehbar, und nach Abschluss wird eine Ergebnisschau per E-Mail bereitgestellt

Beispiel: PentagonTiling und Suche nach zellulären Automaten

• Ein Beispiel mit der Funktion PentagonTiling für die Erzeugung nicht überlappender Fünfeckmuster wird gezeigt
  • 20 Fünfecke werden lokal schnell berechnet, bei mehr als 500 werden sie über Compute Services ausgeführt
  • Die Ergebnisse werden per E-Mail übermittelt und können in einem Wolfram Notebook sofort für Folge-Berechnungen genutzt werden
• Ein Beispiel für großskalierte parallele Suche durch 100 Millionen Regeln für zelluläre Automaten wird vorgestellt
  • Auf einer 192-Kern-Maschine erfolgt die Ausführung innerhalb weniger Stunden, mit RemoteBatchMapSubmit sind Ergebnisse in 3 Minuten verfügbar
  • Insgesamt werden 8 Stunden Rechenzeit parallel genutzt

Programmierbare Steuerung und Verwaltungsfunktionen

• Für jeden Job können Optionen wie Zeitlimit (TimeConstraint), Kreditlimit (CreditConstraint) und Jobname (RemoteJobName) festgelegt werden
• Über das Benachrichtigungssystem (RemoteJobNotifications) lassen sich Statusänderungen, Kreditverbrauch und verstrichene Zeit als E-Mail- oder SMS-Nachricht empfangen
• Die Ergebnisse werden standardmäßig zwei Wochen lang gespeichert und bei Bedarf mit CloudPut dauerhaft in der Wolfram Cloud abgelegt
• Bei einem Fehler ist eine detaillierte Protokollanalyse unter anderem über "JobLogTabular" möglich und ein Abbruch über RemoteBatchJobAbort möglich

Zukünftige Erweiterungen

• Compute Services startete als Batch-Computing-Umgebung und soll künftig auch eine Funktion für synchrones Remote-Kernel-Computing erhalten
• Über Wolfram HPCKit können Organisationen ihre eigene HPC-Infrastruktur als RemoteBatchSubmit-Backend einrichten
  • Die Anbindung benutzerdefinierter Batch-Provider zusätzlich zu "WolframBatch" ist ebenfalls vorgesehen
• Dieser Service ist der aktuelle Stand der Wolfram-Cloud-, Application Server- und Engine-Linie, die sich seit Mathematica 1988 entwickelt hat
• Ziel ist es, Supercomputing-Kapazitäten sofort bereitzustellen, sodass Forscher und Entwickler große Rechenaufgaben einfach durchführen können