Быстрое решение сверхзадач
Современный мир невозможно представить без информационных технологий: научное знание и информация становятся определяющими факторами как общественной жизни, так и производства. Сегодня значительная часть валового национального продукта создается в отраслях, производящих новые знания, информационные блага и услуги, а также оборудование для передачи и обработки информации, объем которой, к слову, каждые три-четыре года увеличивается вдвое. А в ряде сфер деятельности, техники и управления народно-хозяйственным комплексом появляется все больше задач, требующих для своего эффективного решения принципиально новых технологий обработки данных.
Какие шаги в этом направлении предпринимаются на просторах Союзного государства, корреспондент «СВ» узнала у исполнительного директора союзной программы «СКИФ-ГРИД» Анатолия КРИШТОФИКА.
– Анатолий Михайлович, какие наиболее значимые союзные программы в сфере высоких информационных технологий вы отметили бы в первую очередь?
– Важнейшим аспектом сотрудничества России и Беларуси в рамках Союзного государства является формирование и эффективное функционирование общего научно-технологического и информационного пространства. Одно из ведущих направлений в этой области – развитие и использование суперкомпьютерных технологий. В 2000 году была разработана совместная программа «СКИФ», главным итогом которой стал выпуск одноименных суперкомпьютерных систем. Задачей этой программы было возрождение суперкомпьютерной отрасли на постсоветском пространстве, в том числе и на просторах Союзного государства. Если же обратиться к истории, то именно в СССР впервые начали развиваться суперкомпьютерные технологии, но на определенном этапе это все рухнуло, разрушилось, уничтожилось.
Всего за четыре года в рамках программы «СКИФ» были созданы кластерные конфигурации производительностью до нескольких триллионов операций в секунду, разработаны системное программное обеспечение и языковые средства для моделей суперкомпьютера «СКИФ». Важнейший практический результат – 16 образцов кластерных конфигураций, которые использовались как для отладки программного обеспечения, так и для оказания вычислительных услуг различным предприятиям и учреждениям России и Беларуси. Стабильно наши машины появляются в «Топ-500» самых мощных вычислительных систем в мире.
Также логическим продолжением этой программы стала научно-техническая программа Союзного государства «Триада», направленная на развитие и внедрение наукоемких и базовых технологий в машиностроительных отраслях, в частности в автомобильной, тракторной, аэрокосмической, судостроительной, добывающей, а также для социально-экономической сферы.
– В прошлом году завершилась еще одна союзная программа «СКИФ-ГРИД». Каковы же основные итоги ее реализации?
– Программа «СКИФ-ГРИД» – это новый виток в развитии и использовании суперкомпьютерных технологий. Они подразумевают распределение вычислений и сравнение данных, которые позволяют при наличии небольших ресурсов объединять их в единое вычислительное и информационное пространство и предоставлять широкому кругу пользователей, то есть образуется своеобразная грид-сеть.
Например, создана система автоматизированных рабочих мест врачей-диагностов с удаленным доступом к суперЭВМ. Благодаря этой программе разработан и создан белорусско-российский опытный участок научной грид-сети; повышена производительность существующих суперкомпьютерных конфигураций семейства «СКИФ»; обеспечена информационная безопасность при решении прикладных задач с использованием грид-технологий и высокопроизводительных вычислений; практически реализован ряд проектов для решения задач в области науки и техники с применением грид-технологий.
Реализация Программы «СКИФ-ГРИД» дала ощутимый эффект в политической, экономической, научно-образовательной, оборонной и социальной сферах. Например, в медицине суперкомпьютер помогает диагностировать заболевания, проводить сложные операции и создавать новые лекарственные формы. Что касается экономической сферы, то нам удалось привлечь прямые зарубежные инвестиции.
В Беларуси одним из главных пользователей высоковычислительной техники выступает машиностроительный комплекс, в том числе крупные промышленные гиганты. Так, Гродненский завод карданных валов с помощью суперкомпьютера моделирует карданные передачи для автомобилей «БелАЗ» и проводит их виртуальные испытания. В результате снижается материалоемкость, повышается прочность продукции, за счет замены дорогостоящих натурных испытаний виртуальными экономятся значительные денежные средства. Преимущества суперкомпьютеров давно оценили и на Минском моторном заводе. С помощью высокопроизводительных систем на этом предприятии исследовали гидродинамические процессы, от которых зависят класс выпускаемых двигателей, их мощность, а также состав выхлопных газов. Использование суперкомпьютерных ресурсов на этих предприятиях возможно благодаря сформированной телекоммуникационной инфраструктуре и специальным рабочим местам, созданным для конструкторов и интегрированным в грид-среду.
– Кстати, если мы уже упомянули о создании новых лекарств, ходят слухи о том, что белорусские ученые с помощью суперкомпьютера работают над созданием препарата, способного победить ВИЧ-инфекцию, и результаты их работы довольно успешны.
– Да, действительно белорусские ученые – биологи, медики и информационщики – с помощью сверхпроизводительной вычислительной машины занимаются поиском лекарств для лечения ВИЧ подтипа А, который наиболее распространен в России, Беларуси и на Украине. Благодаря суперкомпьютерным исследованиям в области белковых структур химики синтезировали вещество, которое вполне можно будет считать прототипом препарата против этой инфекции. Но говорить о том, что найдено лекарство от ВИЧ, еще рано. Препарат должен пройти массу клинических испытаний, чтобы определить его эффективность и побочные эффекты. Проводить эти исследования планируется также с помощью умных машин. Но эта задача не из легких. Один расчет, если не выключать суперкомпьютер, будет производиться примерно полторы тысячи часов. А для получения хоть какого-то результата нужно не менее пятисот тысяч электронных операций. Однако обычный персональный компьютер решал бы эти задачи на протяжении десятилетий.
– Но ведь освоить такую машину, которая, бывает, занимает целый школьный спортивный зал, сможет не каждый. Проблемы с кадрами в этой области существуют?
– Такая проблема на самом деле есть. Сегодня суперкомпьютеры используются практически в любой сфере деятельности, поэтому нужны высококвалифицированные специалисты, которые легко могли бы управлять всеми процессами. Если говорить о России, то по завершении программы «СКИФ» была реализована федеральная программа «СКИФ-университеты», в рамках которой были созданы суперкомпьютерные центры, где началось освоение этих машин не только для науки, но и для образования, а также для подготовки кадров. В Беларуси же специалистов по суперкомпьютерным технологиям начали готовить лишь с прошлого года.
Но это не единственная проблема. К сожалению, сейчас дальнейшее развитие суперкомпьютерной отрасли Союзного государства во многом тормозится российской стороной. Так, застыла в ожидании реализации программа «ОРБИСС» (программа по созданию и внедрению суперкомпьютерных технологий на промышленных предприятиях). Причины такого развития событий я уже озвучивал на заседаниях комиссий Парламентского Собрания: постоянные реорганизации в российских структурах, являющихся госзаказчиками союзных программ, и отсутствие ответственных за их выполнение. Более того, ведущие организации России полагают, что для этих целей из союзного бюджета выделяется недостаточная сумма денег, и настаивают на ее существенном увеличении. Даже мне понятно, что это нереально, потому что бюджет ограничен, а деньги нужно направлять и на реализацию других программ и мероприятий, выполняемых в рамках Союзного государства.
Марина БРУЯКО
– Важнейшим аспектом сотрудничества России и Беларуси в рамках Союзного государства является формирование и эффективное функционирование общего научно-технологического и информационного пространства. Одно из ведущих направлений в этой области – развитие и использование суперкомпьютерных технологий. В 2000 году была разработана совместная программа «СКИФ», главным итогом которой стал выпуск одноименных суперкомпьютерных систем. Задачей этой программы было возрождение суперкомпьютерной отрасли на постсоветском пространстве, в том числе и на просторах Союзного государства. Если же обратиться к истории, то именно в СССР впервые начали развиваться суперкомпьютерные технологии, но на определенном этапе это все рухнуло, разрушилось, уничтожилось.
Всего за четыре года в рамках программы «СКИФ» были созданы кластерные конфигурации производительностью до нескольких триллионов операций в секунду, разработаны системное программное обеспечение и языковые средства для моделей суперкомпьютера «СКИФ». Важнейший практический результат – 16 образцов кластерных конфигураций, которые использовались как для отладки программного обеспечения, так и для оказания вычислительных услуг различным предприятиям и учреждениям России и Беларуси. Стабильно наши машины появляются в «Топ-500» самых мощных вычислительных систем в мире.
Также логическим продолжением этой программы стала научно-техническая программа Союзного государства «Триада», направленная на развитие и внедрение наукоемких и базовых технологий в машиностроительных отраслях, в частности в автомобильной, тракторной, аэрокосмической, судостроительной, добывающей, а также для социально-экономической сферы.
– В прошлом году завершилась еще одна союзная программа «СКИФ-ГРИД». Каковы же основные итоги ее реализации?
– Программа «СКИФ-ГРИД» – это новый виток в развитии и использовании суперкомпьютерных технологий. Они подразумевают распределение вычислений и сравнение данных, которые позволяют при наличии небольших ресурсов объединять их в единое вычислительное и информационное пространство и предоставлять широкому кругу пользователей, то есть образуется своеобразная грид-сеть.
Например, создана система автоматизированных рабочих мест врачей-диагностов с удаленным доступом к суперЭВМ. Благодаря этой программе разработан и создан белорусско-российский опытный участок научной грид-сети; повышена производительность существующих суперкомпьютерных конфигураций семейства «СКИФ»; обеспечена информационная безопасность при решении прикладных задач с использованием грид-технологий и высокопроизводительных вычислений; практически реализован ряд проектов для решения задач в области науки и техники с применением грид-технологий.
Реализация Программы «СКИФ-ГРИД» дала ощутимый эффект в политической, экономической, научно-образовательной, оборонной и социальной сферах. Например, в медицине суперкомпьютер помогает диагностировать заболевания, проводить сложные операции и создавать новые лекарственные формы. Что касается экономической сферы, то нам удалось привлечь прямые зарубежные инвестиции.
В Беларуси одним из главных пользователей высоковычислительной техники выступает машиностроительный комплекс, в том числе крупные промышленные гиганты. Так, Гродненский завод карданных валов с помощью суперкомпьютера моделирует карданные передачи для автомобилей «БелАЗ» и проводит их виртуальные испытания. В результате снижается материалоемкость, повышается прочность продукции, за счет замены дорогостоящих натурных испытаний виртуальными экономятся значительные денежные средства. Преимущества суперкомпьютеров давно оценили и на Минском моторном заводе. С помощью высокопроизводительных систем на этом предприятии исследовали гидродинамические процессы, от которых зависят класс выпускаемых двигателей, их мощность, а также состав выхлопных газов. Использование суперкомпьютерных ресурсов на этих предприятиях возможно благодаря сформированной телекоммуникационной инфраструктуре и специальным рабочим местам, созданным для конструкторов и интегрированным в грид-среду.
– Кстати, если мы уже упомянули о создании новых лекарств, ходят слухи о том, что белорусские ученые с помощью суперкомпьютера работают над созданием препарата, способного победить ВИЧ-инфекцию, и результаты их работы довольно успешны.
– Да, действительно белорусские ученые – биологи, медики и информационщики – с помощью сверхпроизводительной вычислительной машины занимаются поиском лекарств для лечения ВИЧ подтипа А, который наиболее распространен в России, Беларуси и на Украине. Благодаря суперкомпьютерным исследованиям в области белковых структур химики синтезировали вещество, которое вполне можно будет считать прототипом препарата против этой инфекции. Но говорить о том, что найдено лекарство от ВИЧ, еще рано. Препарат должен пройти массу клинических испытаний, чтобы определить его эффективность и побочные эффекты. Проводить эти исследования планируется также с помощью умных машин. Но эта задача не из легких. Один расчет, если не выключать суперкомпьютер, будет производиться примерно полторы тысячи часов. А для получения хоть какого-то результата нужно не менее пятисот тысяч электронных операций. Однако обычный персональный компьютер решал бы эти задачи на протяжении десятилетий.
– Но ведь освоить такую машину, которая, бывает, занимает целый школьный спортивный зал, сможет не каждый. Проблемы с кадрами в этой области существуют?
– Такая проблема на самом деле есть. Сегодня суперкомпьютеры используются практически в любой сфере деятельности, поэтому нужны высококвалифицированные специалисты, которые легко могли бы управлять всеми процессами. Если говорить о России, то по завершении программы «СКИФ» была реализована федеральная программа «СКИФ-университеты», в рамках которой были созданы суперкомпьютерные центры, где началось освоение этих машин не только для науки, но и для образования, а также для подготовки кадров. В Беларуси же специалистов по суперкомпьютерным технологиям начали готовить лишь с прошлого года.
Но это не единственная проблема. К сожалению, сейчас дальнейшее развитие суперкомпьютерной отрасли Союзного государства во многом тормозится российской стороной. Так, застыла в ожидании реализации программа «ОРБИСС» (программа по созданию и внедрению суперкомпьютерных технологий на промышленных предприятиях). Причины такого развития событий я уже озвучивал на заседаниях комиссий Парламентского Собрания: постоянные реорганизации в российских структурах, являющихся госзаказчиками союзных программ, и отсутствие ответственных за их выполнение. Более того, ведущие организации России полагают, что для этих целей из союзного бюджета выделяется недостаточная сумма денег, и настаивают на ее существенном увеличении. Даже мне понятно, что это нереально, потому что бюджет ограничен, а деньги нужно направлять и на реализацию других программ и мероприятий, выполняемых в рамках Союзного государства.
Марина БРУЯКО
вк
ок
youtube
telegram
ru–by
