Общество

Борис Четверушкин
Действительный член Российской академии наук, директор института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН

Россия отстала от США на сотни петафлопс

9 июня 2018, 14:58

Соединенные Штаты опередили Китай в разработке мощнейшего в мире суперкомпьютера. Национальная исследовательская лаборатория министерства энергетики США в Ок-Ридже запустила машину с пиковой производительностью 200 петафлопс, то есть 200 квадриллионов операций в секунду. Суперкомпьютер, получивший название Summit, работает в 1 млн раз быстрее обычного ноутбука, отмечается в публикации журнала MIT Technology Review, издаваемого Массачусетским технологическим институтом.

Издание приводит сравнение: нужны все вычислительные мощности на планете каждую секунду в течение 305 дней, чтобы справиться с тем, что новая машина может сделать во мгновение ока. «Все блоки Summit и сопутствующее оборудование занимают помещение, в котором могли бы разместиться два теннисных корта, и весят больше, чем авиалайнер», – цитирует ТАСС публикацию американского научного журнала.

Summit на 60% быстрее предыдущего рекордсмена среди суперкомпьютеров – китайского Sunway TaihuLight с производительностью в 93 квадрилиона операций в секунду. Но в Поднебесной собираются вновь опередить американских конкурентов. В феврале прошлого года китайская пресса сообщала: в нынешнем году будет построен новейший сверхмощный компьютер с производительностью в 1 эксафлопс – то есть квинтильон (10 в 18-й степени) операций в секунду.

Как с разработкой суперкомпьютеров обстоит дело в России? На этот и другие вопросы газеты ВЗГЛЯД ответил Борис Четверушкин, директор Института прикладной математики имени Келдыша, действительный член Российской академии наук.

Борис Четверушкин


(кадр из видео)

ВЗГЛЯД: Борис Николаевич, поясните, пожалуйста, непосвященным – насколько прорывным событием является разработка суперкомпьютеров?

Борис Четверушкин: Сейчас проходит революция, в каком-то смысле аналогичная той революции, которая произошла в конце 1940-х – начале 1950-х, когда появились первые вычислительные системы. Тогда, как известно, и нам, и Соединенным Штатам надо было решать проблемы с ракетно-ядерным щитом. И, по сути, всего за несколько лет были заложены основы современной прикладной математики, программирования (которого вообще до этого не было). В течение последующих 50–60 лет технологии развивались эволюционно. Сейчас новый взрыв, новый рост возможностей вычислительной техники – и мы видим ответы на этот интеллектуальный вызов. Происходит революция в алгоритмике, в программном обеспечении.

ВЗГЛЯД: Какие проблемы на этот раз потребовали «революционного» ответа?

Б. Ч.: Это и задачи в области фундаментальной науки – астрофизики, квантовой химии; прямое моделирование турбулентности, горения. Это и технические задачи – например, в области создания аэрокосмических изделий. Например, то же моделирование горения с учетом уменьшения экологически вредных выбросов «съест» и 100 петафлопс на расчет этого варианта. Нужно учитывать и турбулентность, и химические реакции...

Требуется обработка огромного количества данных. Вы слышали о проблеме Big Data? Сейчас информация, подлежащая обработке, может измеряться уже не в петабайтах (1015 терабайт), а в эксабайтах (10 в 18-й степени байт), и на подходе объемы данных, измеряемые в иоттабайтах – 10 в 24-й степени байт. Конечно, для этого и нужны суперкомпьютеры.

ВЗГЛЯД: Которые требуют и немалых технических и финансовых вложений.

Б. Ч.: Технически есть возможность создать такую машину. Нужно вложить определенное количество денег (ныне существующие суперкомпьютеры стоят от 100 млн долларов до более чем 1 млрд долларов – прим. ВЗГЛЯД). Нужно иметь соответствующие энергетические мощности – по моей оценке, несколько десятков мегаватт.

Но самое главное не в этом – как использовать такие машины? Их, как я уже сказал, используют для больших задач, решение которых «съедает» десятки петафлопс. И здесь есть проблема: алгоритмика для многих задач еще не проработана. Мы не можем адаптировать алгоритмы на столь большое количество ядер, процессоров – и здесь нужно фундаментальное усилие со стороны математиков. Это сейчас становится, по моему мнению, основной проблемой: даже не техническое создание машины, а создание алгоритмов и программных средств, которые позволят использовать на полную мощность эту систему.

ВЗГЛЯД: Понятно, что наука – фундаментальная и прикладная – испытывает потребность в суперкомпьютерах. В каких еще областях человеческой жизни они могут пригодиться? И чего ожидать простому человеку от сверхсложной техники?

Б. Ч.: Это сфера госуправления, про оборонные технологии я и не говорю. Но даже, например, сельское хозяйство: технологии «умного поля» подразумевают обработку огромного количества данных. Можно упомянуть и задачи в других сферах: дистанционное зондирование Земли, нефтедобыча... Хотя вычисления на хлеб не намажешь и в качестве таблетки не съешь, но без этого не обойтись и сейчас, и тем более в течение ближайших десятилетий.

Суперкомпьютеры сыграют свою роль в новейших направлениях медицины, таких как геномикапротеомика. Это и предикативное лечение – предсказание с учетом индивидуальных особенностей, создание новых лекарств. То есть на основе вашего генома и возраста вам скажут об опасных проявлениях в организме, как следует изменить образ жизни, какие лекарства принимать. Вы улучшаете свое здоровье.

Это будет важным и для энергетики, которая играет роль для каждого человека. Это важно для транспортно-логистических систем, перевозок грузов по стране.

Это и, например, создание новых автомобилей. Я был в Штутгарте в офисе компании «Мерседес». Так там все новые модели машин просчитывают на суперкомпьютерах, вплоть до расчета токсичности выхлопа. Это помогает созданию новых машин. Создание новой техники убыстряется в два раза, что в значительной мере удешевляет процесс.

ВЗГЛЯД: Кто все-таки сейчас лидирует в области суперкомпьютеров? США, которые представили свою сверхмашину?

Б. Ч.: По числу машин до последнего времени был Китай. Но по части новых алгоритмов Россия не отстает. С нами считаются, в первую очередь достижения есть в институтах Академии наук. К нам на конференции приезжает много иностранных участников, несмотря на некоторое охлаждение отношений. Это наше конкурентное преимущество, и Россия должна использовать его.

ВЗГЛЯД: Могли бы назвать самое большое наше достижение в области расчетов на суперкомпьютерах?

Б. Ч.: В нашем институте созданы уникальные алгоритмы для аэродинамики, фильтрации, тепловых задач. В институте вычислительной математики очень сильные работы созданы по линейной алгебре. В институте информатики отличные алгоритмы по созданию генераторов сеток для решения задач. У нас много работ.

ВЗГЛЯД: А что с «железом»? Говорят, что российский суперкомпьютер «Ломоносов-2» является самым мощным в стране.

Б. Ч.:

Пять терафлопс... Ребята, это мало. Он используется для обучения студентов, аспирантов. Но есть компьютеры мощностью 200 терафлопс, нам надо хотя бы 50. В Академии наук надо ставить компьютеры мощностью 20 терафлопс.

ВЗГЛЯД: Но все-таки такого рода программы крайне затратны, не каждая страна может себе позволить.

Б. Ч.: Опять вернусь к тому, как решали проблему атомного щита. Разоренная войной страна, масса проблем, но кинули огромные деньги – и мы до сих пор пользуемся «щитом», созданным тогда. Это, может быть, экстремальный пример, но это тот случай, когда денег не надо жалеть. То же касается и развития вычислительной техники, обеспечения этой техникой, создания программных средств для нее. Это даст большую отдачу.

Текст: Никита Коваленко

Вам может быть интересно

Трамп объявил о снятии американской морской блокады с Ирана
Темы дня

ВС России перешли к тактике «нарезания пирога» в ДНР

Российская армия продолжает освобождение Донбасса – на этот раз в Константиновке. ВС РФ применили тактику «нарезания пирога», которая, по мнению экспертов, позволит вытеснить противника из урбанизированной застройки на освобожденных территориях ДНР. В чем суть этого метода и насколько он эффективен?

Противостояние с Россией обрушило космические мечты Латвии

Латвия имеет все шансы стать первым государством, исключенным из Европейского космического агентства. Причиной тому, похоже, станет отказ Риги оплачивать соответствующий членский взнос. В чем заключались космические амбиции Латвии после распада СССР и почему сегодня на такого рода задачи у страны не осталось денег?

Трамп в беседе с Путиным выразил готовность воздействовать на Киев и Европу

Рар спрогнозировал исход конфликта между фон дер Ляйен и Каллас

На выезде с Украины в Польшу заметили гигантские очереди

Новости

Подсчитан процент выполненных Киевом реформ для вступления в ЕС

Украинские власти смогли реализовать лишь малую часть плана интеграции в ЕС, проигнорировав приоритетные антикоррупционные и судебные изменения.

Ушаков анонсировал скорый визит Уиткоффа и Кушнера в Россию

Американские представители, курирующие иранскую проблематику, в ближайшее время посетят Москву после телефонных переговоров лидеров двух государств.

Минобороны: Украина начала эвакуацию заводов из Краматорска

Успешное продвижение российских войск вынудило киевские власти начать вывоз стратегических предприятий и части населения в западные регионы Украины.

Доктор назвала самую полезную и безопасную рыбу для здоровья

Выбор морепродуктов напрямую зависит от целей человека, однако диетологи рекомендуют отдавать предпочтение доступным жирным сортам из-за высокого содержания важных витаминов и микроэлементов, сообщила врач по медицинской профилактике, руководитель регионального центра компетенций Мурманской области Юлия Смирнова.

В Латвии заявили о секретном решении по украинским БПЛА

Рига и Киев договорились о применении новых технических мер для защиты воздушного пространства балтийской страны от проникновения дронов, заявил глава латвийского правительства Андрис Кулбергс.

Протесты против саммита G7 в Женеве переросли в погромы

Массовое шествие противников «Большой семерки» в Швейцарии вылилось в уличные беспорядки: радикалы забросали правоохранителей стеклянными бутылками и сожгли автомобиль Tesla.

В сети появились кадры задержания танкера в Ла-Манше

В Сети появились кадры задержания нефтяного танкера Smyrtos в Ла-Манше.

Партия Пашиняна получила право сформировать правительство Армении

Правящая партия премьер-министра Армении Никола Пашиняна заручилась поддержкой почти половины избирателей и теперь сможет самостоятельно сформировать состав нового правительства.

Иран подтвердил подписание меморандума с США 19 июня в Швейцарии

Меморандум о взаимопонимании с США, предусматривающий прекращение боевых действий, подпишут в Швейцарии 19 июня, сообщил замглавы МИД Ирана Казем Гариб-Абади.

Советник Меркель призвал Берлин сменить курс по Украине

Бывший военный советник экс-канцлера Германии Ангелы Меркель Эрих Вад заявил о необходимости радикальной смены политического курса Берлина в отношении конфликта на Украине.

Дмитриев высказался о задержании танкера в Ла-Манше

Спецпредставитель президента России по международному инвестиционно-экономическому сотрудничеству Кирилл Дмитриев увидел в истории с задержанным в Ла-Манше танкером попытку увести внимание британских избирателей от миграционного кризиса.

Путин предупредил Трампа о неспособности Киева изменить ситуацию для ВСУ

Во время телефонного разговора президент России Владимир Путин указал главе американского государства Дональду Трампу на неспособность Киева изменить ситуацию для ВСУ ударами по мирной инфраструктуре, сообщил помощник президента России Юрий Ушаков.
Мнения

Ольга Андреева: Образ «страшной России» – политический инструмент Запада

Русский дух на Западе, тщательно изгоняемый из общего употребления, странным образом дистиллировался и пережил своего рода возгонку до самых высоких фракций. Культура России, изъятая из обихода рядовых граждан, превратилась в достояние элиты.

Ирина Алкснис: Россияне гордятся не только прошлым, но и настоящим

Еще никто и никогда в истории не мог остановить Россию, поставившую перед собой сверхцель. А она у нас есть.

Сергей Миркин: Чем жестче удары по Украине, тем меньше козырей у Зеленского

Даже западные политики не могут не понимать, что Украина проводит террористическую кампанию против России – это параллельный процесс, никак не влияющий на ситуацию на фронте. И чем более она будет жестокой и бесчеловечной, тем более жестким будет ответ со стороны России.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы