В Москве обсудили развитие суперкомпьютерных цифровых технологий в Российской Федерации. Научный руководитель Сибирского суперкомпьютерного центра (ССКЦ), директор Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН СО РАН член-корреспондент РАН Сергей Игоревич Кабанихин на заседании президиума РАН отметил, что сегодня суперкомпьютеры представляют собой технологическое оружие.

По итогам опроса 97 % руководителей крупнейших компаний США (авиация, космос, автомобилестроение, нефтедобыча, биология, транспорт, индустрия развлечений) подтвердили, что без суперкомпьютеров их бы вытеснили с мировых рынков конкуренты. "Из российских компьютеров только четыре входят в мировой ТОП-500, занимая места 72, 172, 326, 458. Наш ССКЦ занимает 38 место среди 50 ведущих суперкомпьютеров стран СНГ. Этого, конечно, недостаточно для Сибирского отделения, - подчеркнул С. Кабанихин. - Имеющиеся в Сибири вычислительные мощности и ресурсы составляют, например, всего 1,5 % от Германии и этого критически не хватает для решения перспективных научных проблем и актуальных стратегических задач научно-технологического развития России".

Уже сейчас среди пользователей ССКЦ - практически все ведущие институты СО РАН, несколько вузов и промышленных предприятий. Потребности в супервычислениях стремительно растут. Поэтому в разрабатываемой программе развития исследовательской инфраструктуры ННЦ одним из важнейших стал проект "Сибирский национальный центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных", объединивший большое число институтов СО РАН: Институт вычислительных технологий, ИВМиМГ, ФИЦ "Институт цитологии и генетики", Институт математики им. С.Л. Соболева, Институт систем информатики имени А.П. Ершова, Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера, Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе, Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича, Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева и другие, а также Новосибирский государственный университет. Планируется создать современную информационно-вычислительную инфраструктуру коллективного пользования, которая обеспечит науку и наукоемкую индустрию высокопроизводительными вычислительными ресурсами, системами хранения больших объемов данных, современными алгоритмами и отечественным программным обеспечением.

"Проект предусматривает уже к 2019 году повысить производительность до 1 петафлопса и10 Пбайт, а к 2026 году - до 0,1 экзафлопса и 1 экзабайта со скоростью передачи данных 100 Гбит/с, - отметил Сергей Кабанихин. - Требуется развивать новые алгоритмы решения больших задач с учетом архитектуры гибридной суперкомпьютерной системы. Понадобятся современные компетенции в области обработки больших данных, распознавания образов, машинного обучения, искусственного интеллекта. В Сибирском отделении есть хорошие заделы, но необходимо сконцентрировать усилия сотрудников институтов СО РАН и вузов Новосибирска для ускоренной подготовки специалистов и совместной работы. Одна из важнейших целей - создание отечественного программного обеспечения на основе лучших разработок ученых СО РАН". Хорошим примером, по словам научного руководителя ССКЦ, служит пакет "Логос", созданный в Сарове для промышленного 3D-моделирования, который избавляет от необходимости проводить дорогостоящие эксперименты и активно внедряется для промышленного использования на предприятиях атомной энергетики, в ракетно-космических, авиа- и автомобилестроительных компаниях. "Руководители разработки "Логоса" во главе с членом Президиума Совета по науке и образованию при Президенте РФ, заместителем директора "Российского федерального ядерного центра - Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики" Рашитом Мирзагалиевичем Шагалиевым приезжали в Новосибирск и провели в ИВМиМГ совещание, в котором приняли участие директора ИТПМ, ИГиЛ, ИМ и декан мехмата НГУ, - рассказал С. Кабанихин. - Мы договорились о сотрудничестве, заручились поддержкой, уже получены первые совместные результаты и готовятся публикации".

С.И. Кабанихин также перечислил большие задачи, для которых необходимо ускоренное развитие центра высокопроизводительных вычислений: "В ИТПМ СО РАН разработаны программные пакеты мирового уровня - их используют в Ракетно-космической корпорации "Энергия" им. С.П. Королева, Европейском космическом агентстве, Государственном ракетном центре им. академика В.П. Макеева, Научно-производственной корпорации "Конструкторское бюро машиностроения". Потребность при использовании ПО составляет тысячи GPU, но это сократит сроки и стоимость проектирования новейших, в том числе гиперзвуковых летательных аппаратов. Реализация проекта "Супер Чарм Тау Фабрика" в ИЯФ потребует 1 Петафлопс и 300 Пбайт для проведения экспериментов на СЧТФ. Это приблизит решение принципиально новых фундаментальных задач в физике высоких энергий и создание новых поколений детекторов элементарных частиц. Создание центра хранения и обработки больших данных приведет к сокращению сроков разработки новых сортов сельскохозяйственых культур и пород животных с прогнозируемыми и задаваемыми характеристиками. Объем рынка семян и пород в только РФ составит около 300 млрд руб. Разработка новых генетически обоснованных технологий профилактической и персонализированной медицины; технологии регенеративной медицины, основанные на методах клеточной биологии, также требуют больших вычислительных ресурсов и обеспечат не только новые научные достижения, но и весомый вклад в бюджет региона и РФ.

Особо важное значение для Сибири имеет платформа "Цифровое месторождение" с полным циклом разведки, разработки и эксплуатации, включая мониторинг, предсказательный анализ (ИВМиМГ и НГУ). Например, только на Самотлоре к более чем 20 тысяч скважин планируется добавить более пятисот новых, включая горизонтальное и кустовое бурение. Это большие капиталовложения (стоимость скважины достигает нескольких десятков млн руб.), но при современном математическом анализе эффективность повысится на порядок.

В супервычислениях нуждаются все флагманские проекты развития исследовательской инфраструктуры Новосибирского научного центра "Академгородок 2.0", поскольку имеющихся в Сибири мощностей и ресурсов критически не хватает для решения перспективных научных проблем и актуальных стратегических задач научно-технологического развития России.

«Наука в Сибири» 

Источники

Проект Сибирского суперкомпьютерного центра представили на президиуме РАН
Наука в Сибири (sbras.info), 02/07/2018

Похожие новости