Академик Игорь Каляев: «Современные научные открытия делаются не «на кончике пера», а на экране компьютера»

Научный руководитель направления ЮФУ, академик РАН, заслуженный деятель науки РФ Игорь Каляев принял участие в пресс-конференции и рассказал о реальном положении России в мировой гонке вычисления и суперкомпьютеров.

В последнее время в прессе все чаще стали появляться публикации о мировой гонке вычисления и суперкомпьютеров, месте России в этой гонке. Недавно в ТАСС на эту тему состоялась пресс-конференция представителей РАН, в ходе которой они рассказали об истинном положении дел с суперкомпьютерами в России.

Мы решили более подробно узнать у Игоря Каляева, что делается в России, чтобы не отстать от ведущих мировых держав в гонке вычислений и суперкомпьютеров.

Игорь Анатольевич, каково место России в современном суперкомпьютерном мире?

Во времена СССР наша страна не только не отставала от ведущих стран Запада с области суперкомпьютерных технологий, но и по ряду направлений опережала их.  К сожалению, после развала СССР, было принято недальновидное решение, что мы все будем покупать на Западе, в том числе и суперкомпьютеры. В результате была загублена отечественная микроэлектронная промышленность, которая является основой всех компьютерных технологий. Тем не менее несмотря на отсутствие собственной российской электронной компонентной базы, необходимой для создания современных суперкомпьютеров, научные школы в стране сохранились. В нулевые года 21 века начало приходить понимание, что «Запад нам не поможет» и была предпринята попытка догнать «суперкомпьютерный мир», который за это время ушел далеко вперед. И за достаточно короткий период нам удалось войти в «элиту» суперкомпьютерного мира, так называемый список ТОР 500, который включает 500 наиболее производительных суперкомпьютеров мирового сообщества. К 2010 году более 10 суперкомпьютеров, работающих на территории нашей страны, входили в этот список, а наивысшим достижением было 12 место в этом списке суперкомпьютера «Ломоносов», установленного в МГУ. К сожалению, в последующие 10 лет, вследствие различных событий, представительство России в списке ТОР 500 только уменьшалось, и в настоящее время в него входят всего лишь два российских суперкомпьютера, которые занимают соответственно 35 и 130 место. А по суммарной производительности суперкомпьютеров, находящихся в списке ТОР 500 наша страна занимает лишь 21 место в мире, уступая таким странам как Бразилия и Саудовская Аравия. Т.е. в настоящее время мы вновь находимся «на задворках» суперкомпьютерного мира и наше отставание только нарастает.

В каких областях промышленности, экономики, научных исследованиях необходимы суперкомпьютерные вычисления?

В настоящее время наука и техника становятся все более «вычислительными». Современные научные открытия делаются не так как раньше «на кончике пера», а на экране компьютера, путем обработки больших массивов экспериментальных данных и поиска закономерностей в них. И с этим могут справиться только высокопроизводительные суперкомпьютеры. Например, обработка огромных массивов экспериментальных данных, получаемых с помощью Большого адронного коллайдера, может осуществляться только на мощном суперкомпьютере.  Аналогично в промышленности — суперкомпьютеры позволяют существенно сократить сроки разработки и создания новых изделий и, как следствие, повысить их конкурентоспособность за счет ускоренного проведения масштабных инженерных расчетов, моделирования различных режимов работы сложных изделий, создания так называемых «цифровых двойников» и т.д.  И не случайно более 50% суперкомпьютеров, входящих в список ТОР 500, задействованы именно в промышленности. Конкретными примерами эффективного применения суперкомпьютеров в промышленности являются, в частности, проектирование таких сложных наукоемких изделий как газотурбинные авиационные двигатели, современные самолеты и автомобили, конструирование новых материалов и лекарственных препаратов и т.п. Можно привести еще пример из такой «несерьезной» области как мультипликация. Производство американского мультфильма «Книга джунглей», который был практически полностью создан с применением суперкомпьютерных технологий графического дизайна, обошлось приблизительно в 135 млн. долларов, в то время как его прокат принес около 1 млрд. долларов. То есть один только этот мультфильм окупил все затраты на создание и содержание высокопроизводительного и достаточно дорогостоящего суперкомпьютера на десяток лет вперед.  далее