Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 1035

Гонка вычислений: России не хватает мощностей для создания математических моделей

Гонка вычислений: России не хватает мощностей для создания математических моделей
Во время заседания президиума РАН вице-президент РАН, академик Валерий Бондур задал вопрос Борису Николаевичу о применении больших данных. Подробнее в материале

В России не хватает вычислительных мощностей. Те машины, которые сейчас используют, отстают от зарубежных аналогов в десятки раз. Об этом на заседании президиума РАН рассказал академик Борис Четверушкин. Борис Николаевич был учеником Мстислава Келдыша, 10 лет работал под руководством математика, который рассчитывал атомные эксперименты и полет Юрия Гагарина в космос.

Самая мощная вычислительная машина на сегодняшний день представлена в Японии. Это «Фугаку», выпущенная в 2020 году, ее пиковая производительность – 537 петафлопс (PFLOPS). Дальше в списке американские системы – в 200 и 125 PFLOPS, китайская система на 125 PFLOPS, а замыкает пятерку самых быстрых вычислительных машин аппарат из Германии – 70 PFLOPS. Самый мощный аппарат в России «Кристофари» - 8 с небольшим PFLOPS. Эту систему использует «СБЕР».

Из доклада Б. Четверушкина

Из доклада Б. Четверушкина

Один PFLOPS это 1015 операций с плавающей запятой в секунду. Такие вычисления используют для экспериментов в астрофизике, теории турбулентности, горении, квантовой химии.

«Если говорить про жидкостно-реактивный двигатель: для адекватного моделирования процессов горения в камере жидкостно-реактивного двигателя на 500 миллионов узлов, потребуется 3-4 дня на машине в 1 PFLOPS. Это только энергетики, без экологии. А сейчас все бьются за «чистый выхлоп» - там большая цепочка химических реакций – время многократно увеличивается, требуются десятки PFLOPS.  Мы в фундаментальной науке теряем очень многое», - привел пример скорости расчетов Борис Четверушкин.

Например, ИВМ РАН работает над моделированием переноса радионуклидов в радиоактивных хранилищах. Системы опираются на десятки миллионов расчетных точек, и считают на 10 тысяч лет. Но аналогичные работы по хранилищу атомной электростанции Форсмарк в Швеции проходят на миллиардах расчетных точек и на миллион лет.

Борис Четверушкин рассказал, что в России есть программы, которые проводят расчеты вертолетных лопастей – генерации шумов, срыв вихрей, подъемная сила. Программы есть, но вычислительных мощностей для полноценной работы программ не хватает.

Также вычислительные системы используют для решения вопросов нутрициологии, это наука о питании. Проводятся расчеты оптимального питания для россиян, такая потребность есть. Чтобы вывести объективную оценку необходимо использовать много факторов: возраст, пол, уровень дохода, физическая активность, регион проживания, национальные особенности, физическая активность, хронические заболевания, разнообразие питания. При увеличении числа факторов в два раза, объем вычислений увеличивается в десятки раз. Таким образом, чтобы выполнить ежегодный расчет оптимального питания для населения России, для планирования производства еды, – надо порядка дня работы системы в 10 PFLOPS.

Японскую систему «Фугаку» планируют использовать для моделирования ситуации с распространением инфекций, в частности коронавируса. Вероятность проникновения вируса через маску, влияние тех или иных ограничительных мер, выявление, с помощью анализа сообщений в интернете, ковид-диссидентов и тех, кто понимает уровень опасности, но вынужден покидать квартиру даже в период карантина – эти ситуации планируют рассчитывать на японской технике.

А также логистические расчеты, определение рисков катастроф и непредвиденных ситуаций – нехватка вычислительных мощностей приведет к отставанию в техническом прогрессе от остальных стран.

«Не могу сказать, что мы совсем ничего не делаем, это не так. Мы изощряемся на существующей технике: за счет работы с партнерами, за счет более простых, но адекватных моделей, за счет различных методов. Но мы подходим к пределу этих изощрений. Нужны машины», - резюмировал Борис Четверушкин.

Академик отметил, что в 2023 году ученые США, Евросоюза и Китая планирую запустить вычислительную систему в 1000 PFLOPS – эксафлоп. А по заявлениям NASA, компания собирается к 2030 году достигнуть пика в 30 эксафлоп.

Поэтому необходимо найти средства, чтобы вступить в гонку вычислений, надо осознать опасность отставания от других стран, отметил академик.

 

 

академик РАН Четверушкин вычислительные мощности заседание президиума РАН математические модели суперкомпьютер

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.