Суперкомпьютер Нижегородского госуниверситета станет вторым в России по мощности

В декабре на факультете вычислительной математики и кибернетики (ВМК) Нижегородского государственного университета (ННГУ) имени Лобачевского запустят новый суперкомпьютер «Лобачевский», который войдет в число лидирующих вычислительных систем мира.

Производительность «Лобачевского» - свыше 500 Tflops, то есть он может делать 500 триллионов операций в секунду. По своим характеристикам нижегородский суперкомпьютер займет второе место в России после вычислительной машины Московского государственного университета «Ломоносов», который примерно втрое мощнее ЭВМ ННГУ.

- Суперкомпьютер «Лобачевский» - один из лучших в мире на данный момент, - считает декан факультета ВМК ННГУ Виктор Гергель. - Населению всего земного шара потребуется 100 тысяч лет, чтобы вручную проделать все те операции, которые он выполняет за одну секунду. Сфера его применения многообразна.

В качестве примера приложения способностей новой вычислительной машины декан приводит проект по разработке математической модели человеческого сердца. В одной из лабораторий ВМК группа студентов внимательно рассматривает на огромном мониторе в полстены, как работает «мотор» живого организма.

- Это удивительно интересное направление по моделированию человеческого сердца, проектом руководит профессор Григорий Владимирович Осипов, - объясняет Виктор Гергель. - Построение математической модели позволит успешнее бороться с внезапной остановкой сердца.

Профессор Григорий Осипов в свою очередь уточняет, что это не просто придуманная модель, а почти настоящее сердце человека, которому ученые могут помочь.

- Мы сотрудничаем с медиками из Бакулевского Центра сосудистой хирургии в Москве, - говорит Григорий Осипов. - На основании данных магнитно-резонансной томографии, которые они присылают, мы выстраиваем модель сердца. Чтобы ее построить, надо отметить более 500 миллионов точек, каждая из которых описывается дифференциальными уравнениями. Наши компьютеры это все считывают почти сутки, а вот «Лобачевскому» на это потребуется не более 20-30 минут, то есть работа пойдет быстрее. Надо сказать, что практическая медицина ждет наших работ. С помощью таких моделей можно заранее предупредить какие-то сбои в работе сердца, а значит, спасти чью-то жизнь.

Виктор Гергель добавляет, что это не единственная разработка профессора Осипова:

- Врачи для оживления пациента используют удары током. Сейчас применяют напряжение в 10 тысяч вольт, которое нередко наносит человеку вред. Понятно, что в ситуации выбора между жизнью и смертью медики вынуждены идти на этот рискованный шаг. Но разработки Григория Осипова показали, что напряжение можно снизить и провести операцию оживления щадящим методом с минимумом отрицательных побочных явлений.

На факультете ВМК есть даже специальная кафедра биоинформатики, которой руководит доктор физико-математических наук Михаил Иванченко. На этой кафедре тоже с нетерпением ждут, когда «Лобачевский» приступит к работе.

- Биоинформатика - молодая междисциплинарная наука, исследующая биосистемы с использованием математического и компьютерного анализа, - говорит Михаил Иванченко. - Сегодня биоинформатика занимает одну из лидирующих позиций в науках о жизни. Когда вы узнаете, что расшифрован, например, геном человека, то не надо представлять, что вот сидят ученые и что-то там читают. Прочитать молекулы можно только по частям, для этого их приходится разбивать и восстанавливать короткий буквенный код. Вот простой пример: возьмем пачку газет, причем вы не знаете, что это за газеты, за какое число, и взорвем эту пачку. Останутся клочки, обрывки. И вот из этой мозаики надо сложить правильные слова. Приблизительно так и идет работа по считыванию генома. Это интересно, захватывающе.

Но не только медициной и биоинформатикой ограничивается сфера применения сверхвозможностей «Лобачевского». Суперкомпьютер ННГУ планируется использовать для решения актуальных научно-технических задач, стоящих перед образованием, наукой, промышленностью и бизнесом всего Приволжского федерального округа. Так что современный калькулятор без работы не останется.

Кстати, появление суперкомпьютера именно на факультете ВМК - не случайность. По словам Виктора Гергеля, созданный в 1963 году, он стал первым факультетом такого профиля в стране.

- У нас ВМК появился на 7 лет раньше, чем в МГУ, - рассказывает декан. - Так что «Лобачевский» - это в какой-то степени работа не одного поколения наших студентов, преподавателей. И еще это замечательный подарок к юбилею - в декабре факультету исполняется 50 лет.

На ВМК всегда были достаточно демократичные отношения между студентами и преподавателями. Они и сейчас общаются не только как ученики с учителями, но и как соратники. На первых двух курсах идет овладение основными базовыми знаниями, а с третьего у ребят уже есть выбор: что изучать, на какой кафедре.

- Думаю, во многом из-за этого наши выпускники «разобраны» будущими работодателями еще в вузе, - считает Гергель. - Без преувеличения скажу: за нашими выпускниками работодатели встают в очередь. Создавать новое, что-то такое, чего еще ни у кого больше нет, - это прекрасно. Именно поэтому у нас на факультете студенты стремятся не быстрее побежать после занятий на улицу, а подольше побыть в лаборатории.

В лабораториях ВМК действительно много аспирантов, студентов, профессоров. Одни заняты тем, что учат симпатичного робота, внутри которого спрятан целый компьютер, не только танцевать, но еще и стоять на одной ноге. У другой группы студентов внешний вид робота пока презентабельным не назовешь - все микросхемы видно, но зато он может безошибочно находить, например, все предметы синего цвета или все стаканы на столе. Третья группа колдует возле 3D-принтера.