Первый суперкомпьютер с «интуицией» создали в России. Как он работает и на что способен
Интуиция у машины
«Тераграф» создали в Московском государственном технологическом университете (МГТУ) им. Н. Э. Баумана, рассказал «Газете.Ru» генеральный конструктор проекта Алексей Попов. Суперкомпьютер предназначен для работы с графами — совокупностью объектов и связей между ними на основе параметров объектов, пояснил специалист-исследователь в области машинного обучения компании «Криптонит» Георгий Поляков. В математике объекты называют вершинами, а связи между ними — ребрами.
«Существует много примеров из жизни, которые можно представить в виде графа. Например, схема перелетов авиакомпании между городами — это граф. В качестве вершин выступают аэропорты в городах, а в качестве ребер — факт наличия прямого авиационного маршрута между городами», — сказал Георгий Поляков
Вычисления с использованием графов позволяют делать качественные прогнозы в сложных системах относительно любых объектов — как человек и влияние лекарств на его организм, так и зерно с его влиянием на стоимость металла. Такие вычисление позволяют найти информацию о событиях с неочевидной взаимосвязью в большом массиве данных. К примеру, можно понять, как связаны несколько людей, как одни банковские транзакции повлияли на динамику других.
Построение жестких связей между объектами и их параметрами позволяют сделать качественный прогноз. Это ценная возможность для любой области деятельности — от банковской сферы и оптовой торговли до криминалистики.
Валерий Андреев
заместитель гендиректора по науке и развитию компании ИВК, кандидат физических и математических наук
По словам генерального конструктора проекта, в долгосрочной перспективе такая особенность суперкомпьютера позволит создать цифрового двойника человека, чтобы проводить на нем эксперименты с разными курсами лечения. То есть процессор «Тераграфа» будет предлагать разные решения для решения проблемы — это свойство можно назвать «интуицией», добавил Попов.
Представьте, что у вас на компьютере отображаются разные параметры человеческого организма. В программе можно проследить влияние разных препаратов на них, не подвергая опасности пациента. Подобрав оптимальное решение в программе, лечение можно применить к человеку.
Алексей Попов
генеральный конструктор проекта
Из чего сделан «Тераграф»
«Тераграф» является системой на базе центрального процессора Intel под управлением Linux, к которой подключены три вспомогательных вычислительных модуля — процессоры «Леонард Эйлер» — они выглядят как видеокарты, подключенные к материнской плате. Попов отметил, что для их создания были использованы пустые «болванки» чипов AMD, на которые записали инструкции архитектуры как прошивку, а также ПЛИСы (программируемые логические интегральные схемы).
Процессоры работают по уникальным алгоритмам, созданным российскими учеными, без них чип нельзя назвать процессором. При необходимости можно создать и российский чип, но пока такой задачи не стоит.
Каждый модуль «Леонард Эйлер» имеет 24 ядра с тактовой частотой в 200 МГц. При работе с графами технических характеристик хватает, чтобы обогнать мощнейшие серверные процессы Intel Xeon с частотой 3 ГГц. «Леонард Эйлер» может считать миллионы графов параллельно», — сказал Попов.
Еще одним преимуществом процессоров на новой российской архитектуре стали экономичность материалов для их изготовления и энергопотребление. Эти чипы требуют в 200 раз меньше кремния, чем один микропроцессор Intel Xeon, и потребляют в 10 раз меньше энергии. Все это открывает возможности для использования «Леонард Эйлер».
Трудности перевода
Разработка кажется перспективной, однако на практике ее пока затруднительно использовать, рассказал Попов. По его словам, для работы процессора исходная информация должна быть записана как графы, а в большинстве случаев базы данных систематизированы в табличном формате.
Есть несколько вариантов решений этой проблемы. Во-первых, составление новых баз данных графовым способом, во-вторых, преобразование табличных архивов в графовые. Но на оба варианта требуется много времени.
Андреев из ИВК считает, что разработка является актуальной пока только для исследовательской деятельности. Для IT-индустрии ее пока не применить, потому что она движется в сторону уплотнения транзисторов в процессорах, не считаясь с альтернативными системами вычисления. Однако ситуация может резко измениться, добавил он.
По словам Попова, проектом заинтересовались в Департаменте информационных технологий Москвы и Центре системной биологии при Роспотребнадзоре. Пока «Тераграф» будет на пилотном использовании в университете им. Баумана. Однако суперкомпьютер могут использовать для расчета угроз безопасности государства на основе подготовленных разработчиками графов. Попов рассказал, что проект начнется до конца года.
Российские айтишники оказались более востребованными и передумали уезжать. По словам главы Минцифры Максута Шадаева, примерно 80% россиян, которые покинули РФ после начала спецоперации на Украине, уже вернулись на родину.
Самые актуальные новости — в нашем Telegram-канале «Ямал-Медиа».