ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ
ВЫЧИСЛЕНИЯ
В СЕРДЦЕ ШВАРЦВАЛЬДА
Очередное, уже четвертое совещание Российско-Германской рабочей группы по высокопроизводительным вычислениям прошло в городе Фрайбурге с 12 по 16 октября. Мероприятие было организовано Институтом вычислительных технологий СО РАН совместно со Штутгартским центром высокопроизводительных вычислений (HLRS) и Университетом г. Фрайбурга. О работе совещания корреспонденту «НВС» рассказал профессор Леонид Чубаров (Институт вычислительных технологий СО РАН).
В 90-е годы прошедшего века, обсуждая перспективы российско-германского сотрудничества в области вычислительных технологий, академик Ю. И. Шокин, профессор Эгон Краузе (Почетный доктор Сибирского отделения) и руководитель HLRS профессор Михаэль Рэш придумали некую новую форму, которая включала в себя две составные части. Одна — это школа молодых ученых, когда немецкие лектора приезжают к нам и читают лекции, причем не только для сотрудников Сибирского отделения. А другая, «взрослая» — так называемые Российско-Германские совещания по высокопроизводительным вычислениям.
Штутгартский центр высокопроизводительных вычислений — организация довольно необычная. Он является своеобразным научно-исследовательским институтом, основные усилия которого сосредоточены в области архитектуры ЭВМ, параллельного программирования, разработки средств визуализации. Основная часть работ связана с тестированием и адаптацией программного обеспечения к высокопроизводительным вычислительным устройствам новых архитектур. Центр располагает самыми современными и производительными вычислительными машинами, которые меняют практически каждый год, и его задача — исследовать архитектуру этих машин и разработать алгоритмы и программы, способные использовать возможности этих машин в полной мере, приспособить программу к тем прорывным идеям в архитектуре этого устройства, которые позволят получить выигрыш при переходе со старого устройства на новое. Работа очень интересная и нужная — не академическая исследовательская, но технологическая. По крайней мере, я не знаю у нас в стране аналогов такого рода. И, поскольку сотрудники центра имеют доступ к самым современным вычислительным устройствам и одним из самых совершенных программных продуктов, которые есть в Европе и в мире (у нас нет ни того, ни другого), то возможность использовать этот опыт чрезвычайно важна.
В Новосибирск немецкие коллеги приезжали в поисках новых идей и новых задач, с удовольствием слушали наши доклады, общались с нашими специалистами. В ответ они читали лекции, проводили практические занятия по высокопроизводительному компьютингу.
В этом году Совещание состоялось уже в четвертый раз и имело определенную тематическую направленность. Большинство докладов было связано с моделированием волн на воде и сопутствующих гидродинамических процессов. Во Фрайбурге собрались не только сотрудники нашего ИВТ. Были профессор В. Ю. Ляпидевский из Института гидродинамики, профессор Г. А. Хабахпашев из Института теплофизики,
чл.-к. РАН В. В. Шайдуров из Института вычислительного моделирования (Красноярск), а также профессор У. Абдибеков из Казахского национального университета им. аль-Фараби (Алматы) со своим учеником. Сопредседателями оргкомитета были профессор Д. Крёнер (Фрайбург), академик Ю. И. Шокин (Новосибирск) и профессор М. Рэш (Штутгарт).
Русский язык оказался эффективным средством общения не только для сибирских и казахских участников. Значительный вклад в программу мероприятия внесли российские ученые, работающие за границей по контрактам, и наши бывшие соотечественники, приехавшие из США, Франции, других научных центров Германии. Со многими из них мы оказались знакомы достаточно давно. Университет Савойи (Франция) представлял доктор Д. Дутых, приехавший во Францию из Днепропетровска. План совместной работы с ним принял форму заявки на совместный грант РФФИ-Франция. Среди участников Совещания был и доктор А. Андросов, ученик профессора Н. Е. Вольцингера из Санкт Петербурга. В последние годы он работает в Германии и, в частности, являлся одним из исполнителей крупного проекта по разработке индонезийской национальной системы предупреждения о цунами, выполнявшегося немецкими исследовательскими группами, в составе которых было немало российских специалистов из Москвы и Санкт-Петербурга.
Работа на Совещании была достаточно напряженной — с утра до вечера. Однако организаторам удалось выкроить время для небольшой, но очень симпатичной культурной программы. Нас вывезли на жемчужину Шварцвальда — озеро Титизее, 38 минут поездом от Фрайбурга. Место поразительной красоты!
И, конечно, особую прелесть нашему пребыванию в Германии придал сам Фрайбург — маленький университетский город с более чем 900-летней историей. Здания университета, основанного в 1457 году, разбросаны по всему городу. Старый центр был практически полностью разрушен в годы войны, но потом восстановлен. Главный собор, который строили почти 300 лет, вокруг него площадь с очень красивыми мостовыми и тротуарами. Есть дом с мемориальной доской — здесь жил Эразм Роттердамский (целых два года!). Ходить по городу очень интересно.
Надо обязательно сказать о том, чем нынешнее совещание рабочей группы отличалось от предыдущих. Исследователи России и Казахстана понемногу уходят от пассивности по части высокопроизводительных вычислений и начинают докладывать уже о собственных результатах. Если раньше немцы приезжали и представляли свои результаты решения задач на высокопроизводительных ЭВМ, а мы слушали и рассказывали, какие у нас замечательные алгоритмы для последовательных вычислений, то в этом году два российских доклада и третий казахский были связаны уже с нашим опытом решения задач на высокопроизводительных машинах. Это, в первую очередь, обусловлено появлением высокопроизводительных устройств в Новосибирском и Томском государственных университетах, в ряде институтов Новосибирского и Красноярского научных центров. И молодежь наша учится писать параллельные программы, анализировать эффективность способов распараллеливания, ищет способы задействования доступных мощных вычислительных устройств.
Конечно, опыта у нас меньше, и самая главная проблема — в отсутствии серьезной заинтересованности отечественной промышленности в содержательных высокопроизводительных вычислениях. Можно поставить много суперкомпьютеров, объединить их высокоскоростными сетями и т.п., но всё это останется лишь дорогостоящей игрушкой, если общество не сможет поставить «большие» задачи и не проявит заинтересованность в скорейшем их решении. В то время как авиационная и автомобильная промышленность германской земли Баден-Вюртемберг, в которой расположен HLRS, ставит перед немецкими коллегами серьезные производственные задачи, и они их решают, то у нас пока использование суперкомпьютеров обусловлено в основном академическим интересом. Иногда приходится выдумывать умозрительные, искусственные задачи только для того, чтобы просто пробовать, учиться и быть в состоянии готовности в надежде на то, что, может быть, когда-нибудь это кому-то потребуется.
Группе по моделированию цунами, работающей в ИВТ, повезло. У нас есть заказчик — Росгидромет, который создает национальную систему предупреждения о цунами. Нам нужно моделировать удаленные цунами, распространяющиеся через весь океан — это на самом деле очень большие задачи. Молодые сотрудники ИВТ СО РАН С. Бейзель, Д. Чубаров и студенты НГУ, которые им помогают, сумели использовать кластеры ИВТ и НГУ, но пока использовать их «в лоб»: для производственных расчетов мы просто на каждом из процессоров решаем один из вариантов задачи с помощью одной и той же последовательной программы. Поскольку таких вариантов нужно посчитать очень много, нам удается обеспечить достаточно высокую производительность вычислений. Одновременно создаем новый, по-настоящему параллельный код.
Ну и о перспективах. Очередная школа молодых ученых по параллельным вычислениям состоится, видимо, в Новосибирске в будущем году. Потом через год в Алматы пройдет следующее Совещание рабочей группы, в организации которого активное участие примут казахские коллеги.
Одна из главных задач этих мероприятий — сплотить исследователей, способствовать обмену идеями, опытом, результатами, технологиями. Надо, чтобы свойственная нашим рабочим встречам атмосфера сотрудничества и доверительного общения была сохранена и передана следующему поколению ученых.
Подготовил Ю. Плотников, «НВС»
Фото Л. Чубарова
стр. 7
|
