Трябва ли ни суперкомпютър

Освен мощна изчислителна техника са нужни и хора, които да работят с нея

Сн. Суперкомпютърният център в Барселона

Суперкомпютърът е като мощно Ферари. Ако никога не си карал такава кола, няма как да спечелиш състезанието. От друга, страна, ако нямаш Ферари, няма да се състезаваш.

Думите са един от специалистите в тази област в България - проф. Ана Пройкова, и описват образно възможностите, които високоизчислителната техника дава. Но освен тях посочват и основния проблем - без обучени кадри, суперкомпютрите няма да се използват пълноценно и да изпълнят една от основните си роли - да помогнат за иновациите и икономическото развитие.

А именно това е един от основните очаквани ефекти от създаването на мрежа от европейски суперкомпютри. С тях Европейският съюз се надява да настигне поне малко водещите суперсили в областта на суперкомпютрите - САЩ и Китай.

Една от тези машини ще бъде разположена в България и по-точно на територията на "София Тех Парк". Плановете са тя да заработи до края на следващата година. Правителството ще вложи милиони от бюджета в техниката и в изграждането на подходящата инфраструктура и сграда за нея.

Дали обаче това е достатъчно, за да има сериозен положителен ефект, както за науката, така и за икономиката не само в страната, но и в региона.

Кой ще прави суперкомпютъра

За изграждането на европейския суперкомпютър в София ще бъдат отделени 12 млн. евро от националния бюджет и още 6 млн. евро от европейския. Машината ще се прави от консорциум, в който влизат държавното дружество "София Тех Парк", асоциация "Национален център за суперкомпютърни приложения", ИТ компанията "Рила Солюшънс" и Стратегически център за изкуствен интелект.

Машината обаче няма да е национална. Тя ще обслужва целия регион и на практика ще е европейска. Бъдещият европейски суперкомпютър в София е най-малкият от новите 8 машини, които ще бъдат пуснати до края на 2020 г. Центърът за свръхбързи изчисления, който ще бъде създаден около него, би трябвало да се ползва от учени и от бизнеса, както и да разработва приложения в много области - от създаване на лекарства и нови материали до борбата с изменението на климата. Производителността му ще е около петафлопс, което означава 4 милиона милиарда операции в секунда.

Предвижда се 80% от капацитета на машината да е запазен за научни изследвания, а останалите 20 на сто - за бизнеса. Достъпът на фирмите ще е платен, а този на учените - безплатен.

Суперкомпютърът ще бъде купен с обществена поръчка, която се очаква да бъде подготвена съвместно с Европейската комисия. Ще трябва да се направи и търг за изграждане на нова сграда, в която да се намира машината.

В Европа ще бъдат разположени още 4 от т. нар. петаскейл компютри - с параметри близки до тези на машината, която ще се намира в София. Те също ще работят на регионален принцип. Останалите три машини ще са по-мощни. Тяхната производителност е от 200 до 400 петафлопса и ще бъдат разположени в Барселона (Испания), Каяни (Финландия) и Болоня (Италия).

На върха на пирамидата би трябвало да се намират един или два ескаскейл суперкомпютъра (с възможност за 1 милиард милиарда изчисления в секунда), каквито все още не съществуват в света и които се предвижда да се направят от Германия и Франция, обясни чл.-кор. Светозар Маргенов от Института по информационни и комуникационни технологии към БАН. Той е и директор на Центъра за върхови постижения по информатика и информационни и комуникационни технологии, към който е действащият в момента суперкомпютър в България.

Какво правят бързите машини

В момента в България работи един суперкомпютър - в БАН. В "София Тех Парк" действа друга високоизчислителна машина, клъстерът Nestum.

И двете машини в момента се използват основно за научни изследвания в различни сфери. Имат обаче и ангажименти към държавата. На суперкомпютъра в БАН, наречен "Авитохол", се смята прогнозата за времето, която предоставя Националният институт по метеорология и хидрология.


Действащият суперкомпютър в БАН работи от около 4 години, а при пускането си е бил на 331 място сред 500-те най-мощни компютри в света. Сн. Mediapool

"Прогнозата за времето се прави само от суперкомпютри. По два пъти на ден метеоролозите от НИМХ смятат на нашия суперкомпютър тридневната прогноза за страната. Без него това е невъзможно. Ако не ползват суперкомпютъра, за подготовката на тридневната прогноза ще са нужни няколко седмици, което е безсмислено", обясни чл.-кор. Маргенов.

Възможностите на високоизчислителната техника позволяват бързо да се прогнозира времето на малък периметър - от порядъка на 400 кв. метра до 1 кв. километър. Това дава възможност за взимане на бързи решения при очаквани природни бедствия. За пример Маргенов посочва затварянето на магистрали и пътища при очакван обилен снеговалеж.

Високоизчислителна машина в "София Тех Парк" също всеки ден се използва за прогноза за времето, но за нуждите на Ръководството на въздушното движение (РВД). Прогнозата е за 1 час и е за района на летището. Използва се от диспечерите при насочването на самолетите при излитане и кацане. За изчисляването ѝ на всеки час от РВД използват по 12 минути от изчислителното време на машината.

Бизнесът и бързите машини

И заради правилата за ползване на високоизчислителните машини в България, но и заради сложността на материята на тях се решават доста по-малко задачи, зададени от бизнеса и за целите на дадена фирма. Клъстърът в технологичния парк има договори с три фирми, които имат достъп до машината. Суперкомпютърът в БАН пък се използва за целите на бизнеса по съвместни проекти с научни организации.

Според чл.-кор. Маргенов интерес от бизнеса има, но по-скоро фирмите искат да работят заедно с учените, за да видят как стават нещата.


Клъстърът в технологичния парк е с по-малки възможности, а натоварването му е средно 70%. Лабораторията се ръководи от проф. Ана Пройкова. Сн. Mediapool

"Нямаме ресурс да продаваме машинно време. Това не е и много възприето да се прави от академичните центрове. Когато големите фирми осъзнаят, че този ресурс им е необходим, по-скоро ще си купят машина, за да са сигурни, че ще им е осигурена оперативна работа, а няма да чакат на опашка. Освен това те предпочитат всичко да е при тях и да го контролират", коментира той. Добави, че центърът работи основно с малки и средни фирми, но "материята е специфична".

Центърът в БАН работи с различни фирми в областта на изследването на нови материали, на нови лекарствени средства, за медицински изделия и др. "Не е принципно важно, че с конкретното предприятие ще решим тяхна задача, по-важно е, че те се научават, че това е начин на работа. Тогава могат да мислят за придобиване на собствена машина", смята чл.-кор. Маргенов.

И той, и проф. Пройкова (директор на Европейския стратегически форум за научна инфраструктура) обясняват, че фирмите, които биха работили с публичните високоизчислителни машиниq са по-скоро малки и средни предприятия. И въпреки че съвременното производство на автомобили и самолети е немислимо без суперкомпютри, гиганти като "Фолксваген" едва ли избират мястото за новите си инвестиции според наличието на високоизчислителна техника, тъй като имат свои свръхбързи машини.

Въпрос на обучение

"Опашка от фирми няма", обясни проф. Пройкова. Според нея причините за това са няколко. От една страна, липсата на знание как се работи с високоизчислителна техника и това, че бизнесът не може да си позволи да отделя средства за обучение на служителите. От друга страна, l структурата на българската икономика индустриалните фирми почти отсъстват, а по-скоро те могат да използват тази техника.

"Оправдавам фирмите заради това, че те решават задачите за печалбата. Те не могат да отделят човешките си ресурси, да ги пуснат да се обучат как да работят и в същото време да вържат печалбата. Те се страхуват да използват достъпа до машината. Не че ги е страх, че нещо ще развалят, а че сами трябва да управляват процесите", казва проф. Пройкова. Добавя, че в "София Тех Парк" се правят обучителни курсове по темата.

"Трябва да вложим повече усилия за образование на хората. Няма да ви лъжа, че фирмите са тръгнали. Но е въпрос на време, което ние имаме. Това е една година (в която ще се изгражда суперкомпютърният центъра - б.а.), в която държавата, вместо да ходи и да разправя на медиите разни неща, да направи програма, която да обучава хора от фирмите", смята проф. Пройкова.

Краткият живот на големите компютри

Инвестицията в суперкомпютър далеч не е дългосрочна. Според стандартите в областта машината трябва да се сменя на 6 или 7 години, тъй като използването ѝ (от гледна точка на разходите за ток) става прекалено скъпо, сравнено с производителността. За това суперкомпютърът в БАН ще бъде подменен с нов в рамките на следващите 2 години. Инвестицията е част от проект за създаване на Център за върхови постижения по информатика и информационни и комуникационни технологии. Той се прави от консорциум, начело с Института по информатика и информационни технологии към БАН, още няколко института на академията и държавни университети.

В рамките на проекта ще бъде купен нов суперкомпютър с капацитет около 1 петафлопс. Според чл.-кор. Маргенов той ще е съизмерим като производителност с бъдещия европейски суперкомпютър. Това ще е третият национален суперкомпютър. Първият беше купен през 2007 г. и вече е в историята.

В рамките на проекта на център за върхови постижения ще бъде направено и хранилище за данни с капацитет от 3 петабайта.

Още по темата
Още от България