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

В учебную программу введут предмет «Духовно-нравственная культура России»
Темы дня

КНДР способна подстраховать безопасность Дальнего Востока России

Россия и КНДР, как сказал министр обороны Андрей Белоусов, «договорились перевести военное сотрудничество на устойчивую долгосрочную основу». Чем такое сотрудничество выгодно для обоих государств – и почему для России оно имеет особое значение с точки зрения обеспечения безопасности дальневосточных рубежей страны?

ЕС приготовил Зеленскому антикоррупционный ошейник

Владимир Зеленский не успел отпраздновать решение ЕС о кредите в 90 млрд евро, как перед ним возникла новая проблема – более серьезная, чем вето Венгрии и Словакии. Евросоюз увязал выплаты макрофинансовой помощи Киеву с налоговой и антикоррупционной реформами. Почему Брюссель ужесточает требования к украинскому руководству и сможет ли Зеленский их саботировать?

Мадьяр выдвинул ультиматум по евроинтеграции Украины

Эксперт: Путин предложил Трампу способ сохранить лицо в конфликте с Ираном

Медведев: После распада СССР все смотрели на Запад через «розовые очки»

Новости

Пашинян сообщил об ожидании Зеленского на саммите Армения – ЕС

В армянской столице готовятся принять высокопоставленных гостей, включая президента Украины Владимира Зеленского, на предстоящем саммите Европейского политического сообщества, заявил премьер-министр Армении Никол Пашинян.

ВМФ принял на вооружение тральщик «Полярный»

Новейший морской тральщик «Полярный» проекта 12700 «Александрит», построенный для Северного флота на Средне-Невском судостроительном заводе, вошел в состав Военно-морского флота (ВМФ), сообщили в Минобороны.

Путин заявил о необходимости строительства моста на Сахалин

Строительство моста на Сахалин – очень затратный проект, но осуществить его необходимо, заявил президент России Владимир Путин на встрече с представителями коренных малочисленных народов России в ходе просветительского марафона «Знание. Первые».

Франция утратила рост экономики

Рост французского ВВП полностью остановился в первом квартале на фоне резкого ускорения инфляции до 2,5% и падения внутреннего спроса.

Путин: Все народы России должны чувствовать, что Родина – наш общий дом

Президент Владимир Путин подчеркнул, что для единства страны важно, чтобы представители как крупных, так и малочисленных народов ощущали Россию своим родным домом.

Главу стройкомпании «Автодор» отправили под суд в Москве

Уголовное дело в отношении руководителя строительной компании «Автодор» Рамиля Шайдуллина, обвиняемого в многомиллиардных хищениях, передано для рассмотрения в столичный суд, сообщили в Верховном суде.

Минтруд рассказал о новогодних каникулах и майских праздниках в 2027 году

Жители России смогут отдохнуть 11 дней на новогодних каникулах и шесть дней во время майских торжеств в 2027 году, сообщило Министерство труда в четверг.

Археолог Бутягин рассказал о задержании сотрудницами польских спецслужб

Археолог Александр Бутягин, освобожденный из польской тюрьмы, рассказал, что при задержании перепутал сотрудниц спецслужбы Польши с посетительницами ресторана.

Медведев заявил о наличии у России уникального секретного оружия

Россия обладает перспективными образцами вооружений, аналогов которым нет у западных стран, включая не только известные системы «Орешник» и «Посейдон», заявил заместитель председателя Совета безопасности Дмитрий Медведев.

В морской пехоте США создали новые боевые подразделения

Корпус морской пехоты США представил концепцию GCE 2040, предусматривающую интеграцию ИИ и беспилотников для повышения боеспособности наземных войск.

На космодроме Восточный установили стенд для новейшего космического корабля

В монтажно-испытательном корпусе завершилась сборка технологического комплекса с подъемными механизмами для предстартового обслуживания возвращаемого аппарата перспективного пилотируемого корабля.

Газпром увеличил экспорт газа в Китай на четверть

Российский энергетический гигант значительно увеличил объемы поставок трубопроводного газа на китайский рынок, зафиксировав рост почти на четверть по итогам года.
Мнения

Тимофей Бордачёв: Великим державам пора экономить силы

Мировая политика перестает быть спортивным состязанием, а становится гонкой на выживание, где в строю останется не самый яркий, а тот, кто сумеет грамотно распределить наличные ресурсы. Трата военных и политических активов ради мелких задач или престижа становится нерациональной.

Игорь Караулов: Революция ИИ – последний шанс Запада

Впервые в истории у людей появился повод объединиться не по принципу принадлежности к одной расе, религии или идеологии, а только потому, что они люди. Может быть, это в итоге нас и спасет от мрачного владычества цифровой элиты.

Ирина Алкснис: Жизнь страны надо развивать, а не запрещать

Чем больше люди в ущерб личным интересам и удобствам проявляют терпение и понимание в действительно важных моментах, тем больше их раздражают явно бессмысленные, глупые и просто неадекватные ограничения и запреты.
Вопрос дня

Почему замедляют Telegram в России?