[01.11.2012] Суперкомпьютер для студентов Миасса

Введен в эксплуатацию модифицированный многомашинный комплекс в Миасском филиале Челябинского государственного университета. Этот проект был достаточно драматичным, поэтому хочется рассказать о нем поподробнее. Слова похожи на обувь. Иногда мы настолько привыкаем к ним, что соглашаемся с их заношенным видом за удобство и практичность, а иногда в угоду моды надеваем, хотя они и жмут и не очень привычны и удобны. Термин «инновационная экономика» хоть и применяется регулярно, но к числу понятных и удобных явно не относится. Ведь сказать, что на смену постиндустриальному укладу экономики приходит инновационный, когда «наличие и быстрота внедрения научных достижений становится решающим фактором, определяющим конкурентоспособность предприятия, региона, страны», недостаточно. В особенности если это говорит администратор любого уровня (предприятия-региона-страны). Потому что за «а» надо сказать и «б» - какие именно направления науки следует развивать, от каких можно ждать наибольшей эффективности при их использовании. В этом отношении очень ярким и впечатляющим было выступление Б. Абамы перед американскими академиками четыре года назад — сразу после начала первого президентского срока. Оно оставляло впечатление хорошо продуманной стратегии развития, в которой не просто перечисляются перспективные направления, но и показана их взаимосвязь, взаимопроникновение, когда достижения в одной развиваемой отрасли технологий и знаний стимулируют серьезные подвижки и в других стратегически важных. Разумеется, среди этих направлений были перечислены и биотехнологии, и новые материалы с применение «пресловутых» нанотехнологий. Но уже под третьим номером было обозначено «развитие и расширение применения суперкомпьютерных технологий». Сам по себе термин «суперкомпьютер» достаточно условен. Любой современный персональный наладонник показался бы компьютерному специалисту 40 лет назад не просто суперкомпьютером, в плодом безудержной художественной фантазии. Более того, развитие компьютерных технологий почти постоянно обгоняло основные имеющиеся на это время потребности в обработке информации и стимулировало их развитие. Однако, как это часто происходило на протяжении развития человечества, военные потребности поставили перед наукой сложные задачи. В данном случае появлению этих задач мы обязаны «борцам за мир». Полный запрет на испытания ядерного оружия не мог прекратить его развития, но потребовал совершенно новых подходов к этому развитию. Именно тогда возникло понимание, что изучать ядерный взрыв можно и ничего не взрвывая, а исследуя взамен достаточно адекватную и подробную математическую модель. Но вот для таких-то исследований мощности обычных компьютеров оказалось недостаточно. Именно с этого момента и можно начинать отсчет суперкомпьютерной эры. Из прикладного военного применения суперкомпьютеры шагнули вначале в академическую науку — в середине 80-х годов нобелевскую премию по физике получил К.Вильсон, широко использовавший компьютерные модели для исследования фазовых переходов. В настоящее время в физике, химии, биологии и даже социологии исследования поведения сложных и неоднородных систем, состоящих из огромного числа элементов, проводятся на соответствующих математических моделях, что требует использования очень серьезных компьютерных мощностей. Очень успешным оказалось применение математического моделирования в машиностроении. Родилась концепция «электронного конструирования» новых изделий с определением их прочностных, аэро- и газодинамических, механических характеристик и поведения в различных условиях использования по их математическим моделям с использованием большого числа математических экспериментов взамен натурных. Существенное сокращение сроков и стоимости разработки новых продуктов сделало применение суперкомпьютеров практически обязательным в авакосмической отрасли, автомобилестроении.Существенно стимулировал применение суперкомпьтеров и определенный технологический прорыв в их собственном конструироапнии. На первых порах мощность компьютера старались повысить за счет мощности и производительности самого вычислителя — процессора компьютера, что делало такой компьютер очень дорогим. Однако к середине 90-х годов родилась идея побеждать «не умением, а числом». Объединение большого числа стандартных компьютеров обычной мощности в единый комплекс под общим управлением и при определенном изменении алгоритмов расчета позволило - при относительно невысокой стоимости — достигать значительных вычислительных мощностей и решать достаточно серьезные задачи. При этом из крупнейших университетов, закрытых государственных вычислительных центров, центров обработки данных мультинациональных корпораций и академий наук суперкомпьютеры шагнули в рядовые университеты, средние научные и производственные предприятия. А — следовательно — если не сегодня, то уже достаточно скоро, если мы действительно ориентируемся на инновационную экономику, она потребует специалистов, умеющих используовать суперкомпьютерные технологии. А так как инженерные и научные кадры следует готовить «проактивно», предвидя потребности в специалистах на 5-10 лет вперед (на подготовку нужно, помимо всего прочего, еще и время), то уже сегодня об этом задумываются многие руководители высшей школы. В Миассе таким руководителем стал Маркс Моисеевич Радашкевич — директор Миасского филиала Челябинского государственного университета. Под его руководством в филиале в 2009 г. начались работы по созданию собственного пусть пока небольшого, но суперкомпьютера. Он активно поддержал идею его модернизации, изыскивал на нее средства, добивался, доказывал, убедил руководство университета объявить конкурса на выполнение этих работ. К сожалению, Маркс Моисеевич, кандидат технических наук, лауреат Государственной премии, почетный профессор Челябинского государственного университета — человек, умеющий добиваться поставленных целей - не дожил до реализации этого своего плана. Он умер летом 2011 г. Казалось, что без него смелую идею университетского суперкомпьютера не реализовать. Однако коллектив филиала с удивительным единодушием поддержал эти работы, многие говорили, что их выполнение — долг памяти М.М. Радашкевича. Очень много усилий приложила к тому, чтобы суперкомпьютер в Миассом филиале ЧелГУ был, Татьяна Викторовна Малькова, новый директор филиала. Не жалела сил и времени М.Э.Фатьянова, заведующая лабораторией филиала., ответственная за организацию учебного процесса на суперкомпьютере и его эксплуатацию. Конкурс на модернизацию суперкомпьютера выиграло екатеринбургское предприятие ТЭКИНКОМ. Более 15 лет оно сотрудничает с ГРЦ в обеспечении автоматизации проектно-конструкторских работ техническими и программными средствами. В 2006 г. его специалисты спроектировали, смонтировали и ввели в эксплуатацию суперкомпьютер в ГРЦ. Этот проект оказался достаточно удачным, окупился за год и был удостоен премии академика В.П. Макеева. В техническом решении, реализованном в Миасском филиале ЧелГУ, заложен тот же основополагающий принцип минимизации затрат при обеспечении требуемой надежности и простоты эксплуатации, что и в ГРЦ. Суперкомпьютер должен обеспечивать и подготовку студентов, и решение — при необходимости - коммерческих задач сторонних заказчиков. Потенциальным заказчиком, помимо ГРЦ, мог бы быть, по-видимому, и Машзавод с прочностными расчетами. Суперкомпьютер Миасского филиала ЧелГУ имеет достаточно скромные характеристики — сотрудники филиала и ТЭКИНКОМа даже предпочитают использовать термин «многомашинный комплекс». Однако начало положено, и хочется пожелать этому кораблю счастливого плаванья. «Патриотизм» -одно из «разношенных» слов, которое даже по этой причине некоторые считают неприличным «носить». Но в одной старой советской песне есть удивительно простые и немножко наивные слова «Была бы наша Родина богатой и счастливою, а выше счастья Родины нет в мире ничего». Не знаю, «носил» ли М.М. Радашкевич слово патриотизм, но воспитан был он наверняка «по песне».