С удовольствием пользуясь достижениями суперкомпьютерных технологий, большинство из нас, от студента до министра, не осознает, не видит пропасти, которая образуется между колоссальными возможностями вычислительных машин и посредственным уровнем программного обеспечения.

Способный программист может обуздать машины, но способных нужна целая армия.

Их готовят сильнейшие университеты, объединяющиеся в поиске простого алгоритма и нового подхода в подготовке уникальных специалистов. Один  из таких подходов – национальная Система НОЦ «Суперкомпьютерные технологии». На вопросы о деятельности научно-образовательных центров отвечает Владимир Воеводин.

- Совершенно очевидно, что деятельность российских НОЦев, консорциумов и других форм организованной суперкомпьютерной деятельности строилась не на пустом месте. Наши творческие коллективы работают с 1950-х годов. С какого момента «суперкомпьютерная» деятельность начала структурироваться?

- С 2008 года. Именно тогда четыре университета (Московский, Нижегородский, Южно-Уральский и Томский) решили объединиться в Суперкомпьютерный консорциум университетов России. 

Основная задача консорциума – объединить потенциал, который есть в вузах (кадры, машины, наука) и использовать его для развития своей области. Результат объединения не заставил себя ждать: уже в 2009 году с подачи Консорциума появился президентский проект по развитию суперкомпьютерного образования  на 2010-2012 годы. Его полное название – «Создание системы подготовки высококвалифицированных кадров в области суперкомпьютерных технологий и специализированного программного обеспечения». Одним из пунктов проекта значилась организация НОЦев. Первые научно-образовательные центры появились уже в 2010 году.

Было решено, что НОЦ должен создаваться в каждом федеральном округе. Поскольку Центральный федеральный округ – эпицентр высшего образования, в нем возникли два НОЦ - в МГУ и в МФТИ.

Причем по задумке организаторов, НОЦ не обязательно должен был быть крупным компьютерным центром с мощной железкой. Если она есть, хорошо. Но это не главное. Сейчас телекоммуникации позволяют работать на суперкомпьютере удаленно. Уже нет такого понятия, какое было раньше: прийти в машинный зал и считать задачу. На своем рабочем месте через интернет, сделав определенные телодвижения для обеспечения безопасности, можно зайти на любую машину любой страны. Поэтому главное в НОЦе - опытный коллектив экспертов, способный координировать суперкомпьютерную активность у себя в регионе.

- Владимир Валентинович, на что делается  основной упор при реализации президентского проекта?

- На консолидацию мощнейшего потенциала Суперкомпьютерного консорциума, на его максимальное использование в национальной системе высшего образования. И потенциал Консорциума растет, в нем уже больше 50 вузов.

- Консорциум имеет отношение к «Университетскому кластеру», объединившему, возможно, те же  50 вузов России?

- Это две несвязанные в данный момент между собой активности. С идеологом «Университетского кластера» и моим научным руководителем Виктором Петровичем Иванниковым мы на эту тему беседовали. Решили, что надо еще раз встретиться и подумать, как нам объединиться. Конечно же,  здесь можно действовать только сообща. Во-первых, в настоящий момент не то, что одной организации, одному государству не поднять всю ту инфраструктуру, которая сопровождает суперкомпьютерное хозяйство. Во-вторых, деятельность в одиночку - это нерациональная трата драгоценного времени.

- Что из себя представляет суперкомпьютерная консолидация на международном уровне?

- Есть два крупных  проекта - международный International Exascale Software Project и европейский European Exascale Software Initiative.  Инициаторами международного проекта стали американцы Джек Донгарра и Пит Бэкман. Они собрали профессионалов со всего мира – около ста человек – и совместно хотят спрогнозировать ситуацию к 2018-2019 годам, когда появятся эксафлопсные машины. А это не просто переход к очередной букве – тера, пета, экса – там совершенно невероятные степени параллелизма, которых сейчас в принципе нет. И нужно будет в этом новом мире жить, нужно переделывать весь спектр программ компьютерного обеспечения – от самых основ операционных систем до прикладных пакетов. В проекте много американцев, японцев, европейцев.

24_Columbia_fisheye_large

- Кто представляет Россию в проекте?

- Из России, увы, я один. В рамках проекта идет попытка объединить всех мировых производителей железа, программного обеспечения, представителей сервисов.

 Здесь задействованы сильные ученые, которые прогнозируют развитие аппаратуры, программного обеспечения, появление новых задач, потребности промышленности. Там есть сильные прикладники, они говорят о потребностях в своих областях - нефтедобыче, проектировании авиационных двигателей, молекулярном моделировании и так далее.

Также там присутствуют представители практически всех вендоров. Они должны понимать, что от них ждут, что актуально и на что нужно нацеливаться. И там же присутствуют представители финансирующих органов. Будь то Американское министерство энергетики, будь то Еврокомиссия, должны видеть и чувствовать, на что направлять деньги в первую очередь. Увы, там нет представителей нашего минобрнауки, нет представителей  российских фондов, очень надеюсь, что это еще впереди.

Второй - европейский проект называется немного по-другому, но у него та же идея. Я вовлечен и в  европейский проект. Причем эти два проекта тесно сотрудничают. Их задачи: провести ревизию и понять, что есть в каждой стране; определить ключевые болевые точки и сильные места; а уже потом решить, какие гранты и конкурсы объявлять. Конечно, России надо в этих проектах участвовать.

- Нужно ли это нашим западным соседям?

- Главное, это нужно России. 16-18 ноября Россию посетили представители Еврокомиссии, в Минобрнауки они обсуждали возможности научно-образовательного сотрудничества, а в Минэкономразвитии налаживали контакты между нашими и европейскими технологическими платформами.

Сами по себе российские технологические платформы – очень серьезный государственный проект. Их список определился, это 28 платформ в области медицины, биотехнологии, космоса, металлургии, нефтегазопереработки, электроники, экологии. Но пока о деятельности наших техплатформ приходится говорить только протоколами намерений. Хотя оптимизм есть.

- Коллеги-иностранцы заметили российский прогресс в области высоких технологий?

- Конечно, они восхищаются темпом развития российского суперкомпьютерного направления и тем, что этот вопрос взят под государственный контроль.

Лет 7-8 назад у меня была интересная беседа с представителем компании Интел. Мы с ним обсуждали оснащенность суперкомпьютерами университетов России и оснащенность суперкомпьютерами университетов Запада. По-моему, это было даже до того, как мы сделали первый Top50 самых мощных суперкомпьютеров СНГ в 2004 году. На тот момент суперкомпьютер мощностью один терафлопс в мире был средней рабочей лошадкой, а у нас такая машина стояла только в МСЦ РАН. И я задал коллеге вопрос: сколько западных университетов имеют суперкомпьютер мощностью один терафлопс. Он говорит: «Ну, наверное, пятьдесят». После этого я спросил про российские университеты, при этом всячески подначивая, мол, Россия же огромная! Он говорит: «Наверное, сто». А на тот момент в российских вузах не было ни одного... Сегодня расклад уже другой, и российские суперкомпьютеры широко присутствуют в списке Top500.

- В обществе колоссальный разрыв в понимании суперкомпьютерных вещей. Как его сокращать?

- Необходима хорошая пропаганда. Я всегда говорю: нужно учить всех, от школьников до членов правительства, чтобы понимали, зачем и для чего нужны суперкомпьютеры. Мы регулярно издаем тематический альманах. Каждая статья в нем – отдельная задача, отдельное приложение суперкомпьютерных технологий в самых разных областях. Здесь есть и инженерные расчеты, есть и разработки лекарств, климат, нефть, ну многое-многое. Альманах пишется в максимально доступной форме. Его первый выпуск появился в 2009 году к заседанию в МГУ Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России, на которое приехал президент России Дмитрий Медведев. Тогда же состоялось открытие суперкомпьютера «Ломоносов». И задача альманаха заключалась в том, чтобы оказаться на столе каждого участника заседания. Это было сделано. Человек книжку открыл, полистал, и у него уже правильные ассоциации возникают, начинает становиться понятным, что это нужно и что это востребовано.

Еще важный проект: сотрудничество с газетой научного сообщества «Поиск». С ней состоялись переговоры, и с сентября по декабрь выходит серия материалов, полностью посвященные суперкомпьютерам.

Уникальным считаю телевизионный проект «Академия», в котором мне посчастливилось участвовать. Там специалисты в своих областях читают популярные лекции.

b_322158

- Сейчас университеты готовят программистов с первого курса. Может, их надо готовить с 9 класса? В рамках НОЦ какие-то школьные проекты обсуждаются?

- Конечно, школьники должны знать, что суперкомпьютеры есть, что высокие технологии стремительно развиваются. Мы пока стараемся не затрагивать вопрос школьного образования, поскольку он очень деликатный. Тут напрямую нужно работать со специалистами, чтобы не навредить. И пока речь об изменении школьной программы не идет.

В НОЦе мы активно практикуем экскурсии для школьников: приводим их в свой суперкомплекс, показываем огромного «Ломоносова», они такого никогда не видели, и зрелище вызывает у детей безусловное изумление. Подобные экскурсии проходят в кластере МФТИ. Каждая экскурсия сопровождается популярной лекцией, и дети убеждаются, что почти все, с чем они живут, опирается на суперкомпьютерные технологии. Здесь и автомобили, и космос, и авиация, и проектирование лекарств, и прогноз климата, те же самые Шрек и Властелин колец - суперкомпьютерные проекты.

- Что Вы думаете о несуществующей, но уже невероятно популярной экзафлопсной машине? Где и когда она появится?

- Она появится на Вашем столе. К 2025 году. А вот где появится первая экзафлопсная машина, вопрос очень интересный. Я думаю, в Китае. На тему экзафлопса есть много споров. Даже на крупнейшей суперкомпьютерной конференции в Гамбурге публично поспорили Т.Липперт – директор суперкомпьютерного центра в Юлихе, и Хорст Саймон, один из тех, кто подписывает сертификаты Top500. В начале конференции они спорили на 1000 евро. Один говорит, что не будет до 2020 года экзафлопса, а другой говорит – будет! Но во время докладов ставка поднялась до 2000 евро, поскольку каждый все более был уверен в своей позиции, диаметрально противоположной.

Наталья Беликова

 

 

Из досье «За науку»

Воеводин Владимир Валентинович

Заместитель директора по науке Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ им. М.В. Ломоносова, член-корреспондент РАН.

 Область научных исследований: теория анализа структуры программ; инструментальные системы для исследования и преобразования структуры программ под требования архитектуры параллельных компьютеров; теория оптимизации и преобразования программ; методы анализа динамических характеристик параллельных программ; методы формального описания и классификации архитектуры параллельных компьютеров; параллельные вычисления в Интернет.

Автор более 80 научных работ, 4 монографий, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования, руководитель многих проектов: информационно-аналитического Центра по параллельным вычислениям Parallel.ru, Top50 самых мощных компьютеров СНГ, председатель редакционного совета журнала “Суперкомпьютеры”.

 

Из досье «За науку»

 

НОЦ - это форма объединения потенциала (учебного, научного, ресурсного) его участников для проведения скоординированных действий в образовательной и научной областях, интеграции в единой зоне научных исследований, подготовки высококвалифицированных кадров, развития их инновационной деятельности, ориентированной на потребности экономики и общественной жизни региона.

 

 

Из досье «За науку»

Технологическая платформа  — коммуникационная площадка для взаимодействия бизнеса, науки, потребителей и государства по вопросам модернизации и научно-технического развития по определенным технологическим направлениям.

Технологическая платформа как коммуникационный инструмент направлена на активизацию усилий в области создания перспективных технологий, новой продукции и услуг, на привлечение дополнительных ресурсов для проведения научных исследований и разработок.

При этом задачей технологической платформы является не только создание научно-производственной кооперации, но организация эффективного взаимодействия всех заинтересованных сторон: образования, науки, производства, бизнеса, государства и гражданского общества.

Выпуск №12 журнал - ноябрь 2011