Кому нужны суперкомпьютеры?

«Происходит революция, подобная той, что произошла в конце 1940-х, когда появились первые вычислительные системы» – так директор Института прикладной математики Борис Четверушкин оценивает «гонку суперкомпьютеров». США предъявили миру машину, которая считает со скоростью 200 квадриллионов операций в секунду. Китай наступает на пятки. Где в этой гонке место России?

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.

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 интеллепьютерыктуальный 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.

По материалам «vz.ru»

Как решали проблему атомного щита. Разоренная войной страна, мк былоасса проблем, но кинули огромные деньги – и мы до сих пор пользуемся «щитом», созданным тогда. Там ни одного терафлопса не было, зато был очень эффективный менеджер.  Как нам не хватает такого эффективного менеджера, как Лаврентий Палыч.

Вот по поводу горения. Из литературы известно, что компьютерный анализ полной системы трехмерных уравнений неразрывности, движения и энергии для сжимаемой ньютоновской среды , а также химической кинетики не всегда приводит к однозначному описанию газового горения. Например, результаты расчетов процессов турбулентного горения зависят от выбора модели турбулентности.

Более того, хорошо известно, что теоретические расчеты процессов горения, проведенные на основе кинетических схем, содержащих сотни элементарных реакций, не обладают предсказательной силой. Действительно, подавляющее большинство констант скоростей и их температурных коэффициентов недостаточно точны, чтобы на основании расчетов с такими погрешностями делать достоверные выводы. Обычно величина погрешности экспериментального определения констант скоростей составляет от 50% до двух порядков – и это в случае экспериментального определения. С другой стороны, остается нерешенным вопрос о полноте используемого кинетического механизма, т.е. не упущена ли какая- либо важная реакция, влияющая на параметры воспламенения и горения. Более того, поскольку для уравнений Навье- Стокса в сжимаемой реагирующей среде отсутствуют соответствующие теоремы единственности (докажете — получите лимон баксов, то соответствие вычисленных профилей, например, промежуточных реагентов экспериментальным не является аргументом в пользу согласия расчета с опытом, поскольку может существовать несколько наборов определяющих параметров, описывающих те же профили (пока не доказано обратного).

Дополнительно отметим, что для математического анализа сначала редуцируют механизм, который включает все возможные реакции посредством различных алгоритмов, например, среды программы «Chemical Workbench» . Однако в литературе вопрос единственности оптимального процесса редуцирования кинетической схемы строго не доказан. Например, один из самых популярных — механизм окисления метана, разработанный командой университета Беркли (США), известный как GRI-Mech, был издан в нескольких электронных версиях и создавался для описания сгорания метана и природного газа. Последняя версия GRI-Mech состоит из 325 элементарных реакций и 53 компонентов. Однако этот механизм не описывает некоторые аспекты сгорания метана, такие как формирование сажи. Хотя в механизме есть метанол и ацетилен, механизм не может быть применен к описанию процессов их окисления. Таким образом, у этого механизма нет прогностических свойств, как и у любого другого редуцированного механизма. Это означает, что современные результаты, основанные на вычислениях, могут служить только для качественной иллюстрации экспериментальных данных, и то в лучшем случае.

Стало быть, сколько терафлопс не возьми — толку не будет. Ну может немного будет . Но несоразмерно затратам. И качественного рывка ожидать не стоит. 

А вот вопрос финансирования — это как американский военный бюджет.  Дайте ещё , а то русские нас обгонят! Как говорят за границей, в Одессе: ,, Жора! Ты жарь рыбу! А где рыба? Ты жарь, жарь! А рыба будет"...

Оставить комментарий

Rainbow
Rainbow
Cherry
Cherry
Sunset
cikPhotos074 076
A road to nowhere
cikPhotos074 068
Summer dream
cikPhotos074 075
The spring is out there
PIC_0013
Ранней весной
jurPhotos060 050
Диагональ
CamPhotos 006
Расколотый мост
CamPhotos 016
Так было когда-то
CamPhotos 021
Pink pattern
iPhotos070 036
Поздний вечер
iPhotos070 038
My flower
PIC_0146
Закат в деревне
PIC_0012
Золотая осень
DCIM100MEDIA
The last leaf
DCIM100MEDIA
Кончилось лето
DCIM100MEDIA
Ветер
DCIM100MEDIA
Осень в городе
DCIM100MEDIA
На мосту
DCIM100MEDIA
My roses
PIC_0206
Болото
PIC_0090
The sun in the town
DCIM100MEDIA
Храм
DCIM100MEDIA
Узор
PIC_0007а
Pentane combustion (1%CCl4)
Нанотехнологии
наноболт 1
Teg cloud
Календарь
Июнь 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Май    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  
Это Гагарин, если кто не понял
Это Гагарин, если кто не понял
Книга о пламёнах.
Книга о пламёнах.
Книга о горении газов
Книга о горении газов
Книга о горении твёрдых тел
Книга о горении твёрдых тел
Навстречу
PIC_0007
Funeral to Kerry 1
Funeral to Kerry 1
Perpetual motion
PIC_0151
Осеннее солнышко
DCIM100MEDIA
Funeral to Kerry 2
Funeral to Kerry 2
Under control
PIC_0035
Благословение
PIC_0035тт
Sunrise
DCIM100MEDIA
Farewell in purple
PIC_0236
The sun in the town 1
DCIM100MEDIA
Жить станет дешевле ?
DCIM100MEDIA
Бюджетник Васька
DCIM100MEDIA
Русские горки
Русские горки
Откудахтались
Откудахтались
Sunrise in the town
DCIM100MEDIA
Воспламенение H2 над Pt
Сервис ненавязчив
Сервис ненавязчив
Аллегория рекламы
Аллегория рекламы
This site is protected by WP-CopyRightPro