​В пресс-центре ТАСС в онлайн-формате представители Российской академии наук рассказали о роли отечественных специалистов в мировой гонке вычислений и создании суперкомпьютеров.  

С приветственным словом к участникам встречи обратился президент Российской академии наук Александр Сергеев.  

"Сегодня мы хотим обсудить суперкомпьютерную гонку. Речь идет о компьютерах высокой производительности. Это,  прежде всего, не объем памяти данных, а речь о скорости вычислений, которые они производят", - сказал президент РАН.  ​

Александр Михайлович отметил, в цифровой экономике такие технологии важны обществу и индустрии для решения задач в разных областях промышленности, науки и в других сферах. Сейчас наблюдается тенденция доминирования компьютерных экспериментов. Создаются "цифровые двойники". За последние 30-40 лет человечество перешло к периоду, когда компьютеры стали инструментом для их создания. Работы ведутся в значительном числе институтов. Одна из задач, которые могут решать "цифровые двойники" - моделирование погоды и климата. 

"В последнее время, когда меняется климат, происходят экстремальные события, важен прогноз. Для создания надежного прогноза погоды важно учесть один момент. Чем дальше по времени надо прогнозировать, тем большее пространство нужно взять. Так, для прогноза на длительный период нужно иметь плотные сетки с маленьким шагом и покрывать большие пространства. Современное моделирование - это серьезное направление, одновременно требующее мощные компьютеры", - сказал Александр Сергеев.  ​​​​

Также он рассказал о проекте по созданию цифрового двойника Байкала, который в прошлом году стал одним из победителей в конкурсе грантов. Его создание поможет решить задачи моделирования атмосферы, геологии района и др. 

"Моделирование этого района пример того, что "цифровой двойник" может быть полезным для многих. Мы говорим не только о компьютерных задачах. Мы должны калибровать его по естественным параметрам: какие станции и где разместить для получения данных. Далее будут предсказываться разные явления и их результат", - добавил президент РАН.   ​

Другая сфера применения технологии "цифровых двойников" - это конструирование материалов в цифровой химии. По словам Александра Сергеева, здесь нужны мощности суперкомпьютеров в создании нужных вариантов и технологий.    

​Академик РАН Игорь Анатольевич Каляев, руководитель Совета по приоритету научно-технологического развития России "Переход к цифровым интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создания систем обработки больших данных, машинного обучения и искусственного интеллекта" рассказал во время пресс-конференции о реальном положении дел России в суперкомпьютерной гонке, а также о том,  какое может быть практическое применение у вычислительных технологий. 

Дополнив слова Александра Михайловича Сергеева, президента РАН, он подтвердил, что гонка суперкомпьютеров очень стремительна. Она движется по закону Мура, когда увеличение производительности мощных суперкомпьютеров ежегодно происходит практически в два раза. Так, например, в 2018 году самым мощным суперкомпьютером году был китайский Sunway (125 петафлофс), d 2019 году – американский Summit (200 петафлопс), а уже в 2020 – японский Фугаку, мощностью в 537 петафлопс. А Россия в этот момент далека от лидирующих позиций:  

«К сожалению, мы в этой гонке практически не участвуем. Более того, мы отстаём всё больше и больше…», - говорит Игорь Анатольевич. 

«В 2010 году 12 российских суперкомпьютеров входили в топ 500 мощнейших (наиболее производительных компьютеров в мире). Сейчас же в этот список входит всего два отечественных суперкомпьютера: «Кристофари», суперкомпьютер «Сбера» с производительностью в 8 петафлопс и  суперкомпьютер «Ломоносов 2», с производительностью примерно 5 петафлопс», -  говорит Игорь Анатольевич. 

В то время как в списке лучших суперкомпьютеров 226 китайских, 113 американских и 29 японских. 

У суперкомпьютеров велико практическое применение, как говорит академик Каляев, примерно половина суперкомпьютеров из списка «топ 500» работает в промышленности. И задачи, которые одни решают за 7 лет, другие могут завершить за 2 недели. Таким образом, конкурентное преимущество таких суперкомпьютеров очевидно.​ 

"Еще один пример - автомобиль "Кама-1", который был создан на базе "цифровых двойников" и суперкомпьютеров. Его создали за полтора года, и это быстрее, чем создание обычного автомобиля", - добавил  Игорь Каляев, академик РАН, научный руководитель направления Южного федерального университета, специалист в области многопроцессорных вычислительных и управляющих систем, а также интеллектуальных систем управления робототехническими комплексами. ​

Напомним, что электромобиль "Кама-1" создали специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ). Реализация проекта стала частью Федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы". Индустриальный партнер проекта – ПАО "Камаз".  

В ходе встречи ученые коснулись технологии облачной обработки научной информации. Такая облачная инфраструктура создана в Лаборатории информационных технологий Объединенного института ядерных исследований (ЛИТ ОИЯИ). Организация выступает одним из мировых центров хранения научной информации, где работает суперкомпьютер.  

«Действительно, там есть очень сильный коллектив, который обладает уникальным опытом. Возглавляет этот коллектив Коренков Владимир Васильевич. Он входит в состав нашего совета и принимал непосредственное участие в формировании концепции создания суперкомпьютерной инфраструктуры. Именно эти облачные сервисы там и заложены, что система должны быть такая, что пользователь не должен знать, какой компьютер используется для решения его задачи. Он добавляет данные в облако, а система должна сама обеспечивать организацию работы. Дальнейшее ее создание позволит сделать такую инфраструктуру, которая не только будет не отставать от зарубежной, но и опережать ее, используя накопленный опыт ОИЯИ", - сказал Игорь Анатольевич.  

Напомним, что в ЛИТ ОИЯИ был развернут облачный сервис. Такая технология создана для решения нескольких задач: переход на более эффективные средства управления сервисами и серверами ЛИТ с использованием современных технологий и для повышения эффективности использования оборудования и надежности работы сервисов и хранения данных в ЛИТ. Разработанная модель позволяет получить сетевой доступ к вычислительным, программным и информационным ресурсам (сетям передачи данных, серверам, устройствам хранения, сервисам и приложениям), которые составляются согласно оперативными запросами. Это сокращает расходы на ИТ-инфраструктуру и удовлетворяет динамически меняющиеся потребности в ресурсах.  

Ранее по этой теме было заседание президиума Российской академии наук, на котором академик РАН Борис Николаевич Четверушкин выступил с докладом о высокопроизводительных вычислениях, предсказательном моделировании и современных технологиях. 

Внимательные слушатели, вероятно, заметили тот факт, что суперкомпьютеры рассматриваются академиками как элемент соревнований: чей суперкомпьютер мощнее. В сегодняшнем выступлении Борис Четверушкин пояснил, что это не просто «прихоть» - чем мощнее суперкомпьютер, тем большее количество задач он сможет решить, даже тех, о наличии которых, человек ещё не догадывается. 

Так, на пресс-конференции он отметил, что в конце 60-х была машина мощностью в 1 мегафлоп, сейчас доступны машины мощностями в терафлоп, петафлоп, машины, мощные более, чем в миллион раз, и всё равно их не хватает…Чем мощнее суперкомпьютер, тем более высокая вероятность смоделировать ситуацию, наиболее приближенную к реальности: 

«Мы, конечно, не должны полностью отказаться от настоящего эксперимента, но это сокращает в 2- 2,5 раза сроки введения техники в эксплуатацию, соответственно, удешевляется производство, увеличивается прогресс», - говорит академик Четверушкин.​ 

«Очень трудно указать те отрасли хозяйства, исследований, где суперкомпьютерные технологии не дали бы положительного эффекта. Поэтому во всём мире наблюдается эта гонка. Она не случайная, это не борьба «у кого пирамида Хеопса выше», хотя  соревновательные элементы в том, какое место занимать в списке «Топ 500» есть, не будем этого отрицать. Но самое главное в том, что это даёт большой экономический и социальный эффект». 

Так, вычислительные системы можно использовать не только для решения каких-либо фундаментальных математических, физических задач, но и прикладных, когда каждый из этого получает пользу, так, например, самая мощная вычислительная система Фугаку (в Японии), используется в борьбе с пандемией, помогая просчитать наилучшие стратегии, чтобы инфекция не распространялась среди населения. А математические расчёты в нутрициологии не только помогут специалистам составить наиболее рациональное питание, но и сформулирует запрос для промышленности и сельского хозяйства, следовательно, они тоже будут процветать. 

«Есть Высшая экспертная организация по науке в стране – РАН. Она говорит, что надо делать суперкомпьютеры. Давайте послушаем Академию наук», - призывает академик. 

Во время пресс-конференции академики единогласно сошлись в том, что для того, чтобы России достойно вступить в гонку вычислений, необходимо обладать несколькими суперкомпьютерами, которые будут располагаться в разных регионах страны, у которых будут различные задачи, со временем, эти мощности можно было бы наращивать.  

Академик Четверушкин прокомментировал: 

 «Ясно, что если мы сейчас поставим, порядка 10 вычислительных центров в 25-30 петафлоп, через какое-то время, как говорится «аппетит приходит во время еды», промышленность увидит возможности и будет требовать ещё более производительных вычислений. Мы будем выходить на уровень 100-150 петафлоп». 

Но чтобы это было реализуемо, необходимо решить очень важный вопрос – финансирование функционирования этих вычислительных машин: «Они потребляют очень много электроэнергии, например, Фугаку (мощнейший суперкомпьютер), требует 29 мегаватт. С учётом того, что она на графических платах, которые экономны с точки зрения электричества», но несмотря на это, главное, по мнению академика то, что уже сейчас необходимо ставить вычислительные системы. 

«Надо начинать ставить вычислительные системы. И именно там, где их могут использовать», - говорит академик Четверушкин.  ​ 

Автор: Евгения Черноскулова, ​Анастасия Ибрагимова.​​​

Источники

Игорь Каляев: "Мы находимся практически на задворках суперкомпьютерного мира"
Научная Россия (scientificrussia.ru), 04/03/2021
Технология "цифровых двойников"
Научная Россия (scientificrussia.ru), 04/03/2021
Академик Четверушкин: "Надо начинать ставить вычислительные системы!"
Научная Россия (scientificrussia.ru), 04/03/2021
Облачная обработка научной информации
Научная Россия (scientificrussia.ru), 04/03/2021

Похожие новости

  • 15/02/2021

    Экзистенциальный смысл науки в свободе: молодой учёный об исследованиях в Арктике и собственном пути в науку

    На одном из заседаний президиума РАН молодой ученый Александр Осадчиев представил результаты исследования речных стоков в Арктике. Настоящая детективная история в масштабах планеты! Распространение речного стока в Арктике влияет на глобальные климатические процессы.
    337
  • 09/02/2021

    Церемония вручения Демидовских премий лауреатам 2020 года

    9 февраля в 10:00 началась торжественная церемония вручения премий с почти двухсотлетней историей — Демидовских премий.  Эту престижную премию ранее получали такие выдающиеся учёные как Дмитрий Иванович Менделеев, Николай Иванович Пирогов, Иван Фёдорович Крузенштерн, Иван Михайлович Сеченов и многие другие.
    353
  • 12/02/2021

    Всероссийский конкурс «Инженер года – 2020»

    ​​Российский и Международный союзы научных и инженерных общественных объединений при участии Академии инженерных наук имени А.М. Прохорова подвели итоги очередного XXI Всероссийского конкурса «Инженер года – 2020».
    705
  • 27/10/2020

    Прием заявок на всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы»

    ​​Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы» проводится для: - школьников 7–11 классов, занимающихся научной или исследовательской деятельностью;- обучающихся 1-2 курсов, осваивающих образовательные программы среднего профессионального образования.
    665
  • 16/02/2021

    РАН приглашает на онлайн-марафон чемпионата сочинений «Своими словами»

    15 февраля начинается насыщенная программа двухнедельного онлайн-марафона от Российской академии наук и Всероссийского чемпионата сочинений «Своими словами». Участвовать приглашает президент РАН Александр Сергеев.
    365
  • 15/02/2021

    На связи с Уралом. Современная Демидовская премия впервые вручена в Москве

    В здании Президиума РАН состоялась 28-я церемония вручения Демидовской премии. Под звуки гимна науки и студенчества Gaudeamus гости торжества приветствовали новых лауреатов: Виктора Садовничего, Леопольда Леонтьева, Анатолия Торкунова и Дмитрия Пумпянского.
    380
  • 15/12/2020

    Математический марафон СУНЦ НГУ выиграли школьники из Новосибирска и Хабаровска

    ​​В новосибирском Академгородке завершился девятый дистанционный Математический марафон по решению исследовательских задач для школьников. Первое место разделили команды из Хабаровска и Новосибирска. Дистанционный математический марафон – это интеллектуальные соревнования по решению исследовательских задач.
    445
  • 11/02/2021

    О научной деятельности в Бийске

    ​Есть ли наука в Бийске, кто он, современный ученый, и можно ли развивать науку без лабораторий – об этом говорим с Максимом Ленским, директором Бийского технологического института АлтГТУ.  Сплав науки с оборонкой- Максим Александрович, когда сегодня обыватели говорят о БТИ, многие подразумевают прежде всего обучение студентов после школы и реже – науку.
    448
  • 03/07/2020

    Мегагранты: чем занимаются лаборатории, открытые в рамках программы

    Программа мегагрантов была запущена в 2010 году. Она подразумевает международное сотрудничество российских вузов и научных организаций с ведущими зарубежными учеными и научно-образовательными центрами в сферах науки, образования и инноваций.
    2163
  • 25/03/2021

    В НГУ состоялся заключительный этап Всероссийского химического турнира школьников

    XVII Всероссийский химический турнир школьников, который последние 3 года проходит на площадке НГУ, завершился. Это командное соревнование по решению творческих научных задач, позволяющее участникам расширять научный кругозор, научиться презентовать свои научные проекты, вступать в полемику и отстаивать свое мнение, применять научные знания для решения прикладных и теоретических задач.
    376