За семью печатями

В рамках «Дней открытых дверей» Национальной академии наук Беларуси корреспондент «БелГазеты-online» присоединилась к экскурсии по Объединенному институту проблем информатики НАНБ.?

СПРАВКА «БелГазеты-online». Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси (ОИПИ) создан в 2002г. в процессе слияния НИО «Кибернетика», ГНУ «Институт технической кибернетики НАН Беларуси» и НИРУП «Системы автоматизации». Проводит фундаментальные и прикладные исследования в области кибернетики, информатики, автоматизации и прикладной математики, осуществляет научное обеспечение процессов информатизации в РБ. Является прямым наследником «Института технической кибернетики» АН БССР, созданного в 1965г.

Сотрудник института - руководитель экскурсии сразу расставляет точки над i: «Суперкомпьютер - это не просто один компьютер с невероятными показателями, а набор полноценных кластеров, которые могут работать поодиночке и вместе. Суперкомпьютерный центр удаленного доступа позволяет различным организациям удаленно заходить и выполнять свои вычисления в порядке очередности, которую подписывает планировщик».

В помещении, где содержится суперкомпьютер, поддерживается специально выверенная температура, шумят кондиционеры, а система противопожарной безопасности готова не просто остановить огонь в случае пожара, но и сохранить особо ценные данные. «Что представляет собой узел? - назидательно поднимает вверх палец страж суперкомпьютера. - Обыкновенная, только более мощная двухпроцессорная система, ничего такого. Но дело в том, что этих узлов много и в сумме получается существенная работоспособность. Здесь вы не увидите каких-то сверхмощных специально разработанных компонентов: узлы и процессоры серверного типа были выпущены корпорацией Intel. Но конструктивно-технологические решения разрабатывали именно белорусские ученые».

Включают суперкомпьютер обычно тогда, когда необходимо провести аналитическую работу с огромным объемом информации или смоделировать сложный процесс: полуфункциональный габаритный кластер, на которых сейчас специализируется НАН Беларуси, выполняет примерно 256 млрд. операций в секунду.

«В рамках программы союзного государства Беларусь своими силами создала две модели, которые вошли в Top-500 самых высокопроизводительных машин планеты Земля, - с особой гордостью сообщает экскурсовод. - И если в 2003г. наш суперкомпьютер в этом рейтинге находился на 407-ом месте, то в 2004г. - уже на 98-ом!» Дальнейшей взлет отечественного суперкомпьютера вверх по рейтингу останавливают только сложности финансирования: «Гиганты, вроде IBM, могут сразу же что-то обновить, доработать и представить новую версию, а у нас таких возможностей нет».

Тем не менее, гиганты отечественной промышленность уже довольно активно используют суперкомпьютерные мощности: «Сейчас у нас большой заказ - делаем расчет проектирования больших шин для «Белшины». Проблема в том, что наши шины для большегрузных автомобилей почему-то «ходят» в 2 раза меньше, чем импортные. Для того чтобы понять, почему, нужно очень много вычислений. Работа была начата в 2012г. и продлиться, наверное, еще года два».

Ходоки из ПО «БелАЗ» как-то обратились в ОИПИ со своей бедой: исполинских размеров рамой для карьерных самосвалов. «Они сами никак не могли ее точно свести - все время выходила сильная погрешность, - улыбается экскурсовод. - А когда на раму навешивалось оборудование, ее еще больше кривило - приходилось подгонять молотом». В ОИПИ предпочли более деликатные методы решения проблемы: «Мы поставили на раму кучу датчиков, фиксирующих все изменения в режиме реального времени. В результате удалось все так точно рассчитать и подогнать, что срок службы наших БелАЗов сразу значительно вырос».

По части использования вычислительных мощностей в белорусской медицине отчитывалась сотрудница института Татьяна Кирис: «Программа анализа позволяет спрогнозировать взаимодействие белка организма человека и белка, содержащегося в вирусе, что дает возможность ставить вопрос о создании лекарства от ВИЧ. Экспериментальное определение структуры одного белка занимает один год и обходится в $50-200 тыс. Компьютерное моделирование значительно упрощает эту процедуру».

«С помощью суперкомпьютера можно осуществлять виртуальную реконструкцию исторических сооружений на территории Беларуси, - делится своим проектом молодой специалист Дмитрий. - Суперкомпьютер обрабатывает архивную информацию, и на основе фото- и видеодокументов создается 3D модель, например, замка - в том виде, в котором он существовал, положим, в XVII в.». Данную разработку предполагается широко внедрять на туристической ниве республики.

В ОИПИ денно и нощно работает лаборатория синтеза и распознавания речи. В случае успешного завершения работ, отечественные ученые представят своему народу программу, создающую печатный текст из произнесенных слов - предполагается, что знаки препинания программа расставит сама, основываясь на интонации голоса. Пользуется услугами института и белорусский Нацбанк. На вопрос, что именно высчитывают суперкомпьютеры для этой структуры, экскурсовод уклончиво констатировал: «Занимаемся системой взаимозачета».

Важное направление, пока еще не востребованное в стране, - разработанная в институте и запатентованная система электронного голосования, уже функционирующая, например, в Казахстане. «Так надо было принести, нашему показать!» - советуют сочувствующие посетители. «Принесли. Показали. Нам сказали, что наша страна пока не готова к этому. И не нуждается», - разводят руками научные сотрудники.

Использует институтское оборудование и КГБ - занимается криптоанализом. «Конечно, мы стараемся нашу вычислительную мощность продавать кому-нибудь, - рассказывает эксперт. - И всегда, если можно, стараемся экономить. Вот сейчас кондиционеры не включены - работают только в режиме вентиляции».

Суперкомпьютерные кластеры НАН стоят на заводе карданных валов, в БГУ. «Многие отказываются понимать, что использование суперкомпьютера реально приносит пользу. А она есть! - нервничает руководитель экскурсии. - Вот раньше в БССР авиадвигатель делали 12 лет. В Штатах на «Боинге» - 4 года. Сегодня наши внедрили кластер и смогли сделать двигатель за 7 лет. Правда, когда смоделировали процессы горения, несовпадение результатов было на 300% - пришлось делать опытный образец. Но если раньше приходилось делать 25 опытных образцов, теперь делаем уже только 7».

«Да, финансирования институту точно не хватает, - качает головой старший научный сотрудник Объединённого института энергетических и ядерных исследований «Сосны» Светлана Яцко. - Гидрометеоцентр, может, и хочет посчитать на суперкомпьютере данные, но у него нет денег. И мальчик, который хочет сделать историческую реконструкцию, деньги едва ли найдет. А девочка с лекарством от ВИЧ, боюсь, скоро уедет за границу по какому-нибудь гранту».

На пятом этаже института располагаются «Геоинформационные системы». Вход - только после того, как суровый охранник проверит документы. группу встречает профессор Василий Сивуха и проводит прямиком в святую святых здания - Центр управления полетами (ЦУП). Просторное помещение, два ряда столов, на самом видном месте - экран, на котором в реальном времени можно наблюдать движение спутника. Сотрудники института к своему подопечному, «Белорусскому космическому аппарату для дистанционного зондирования Земли», относятся почти с отеческой теплотой: «22 января исполнилось ровно полгода с тех пор, как он бороздит космические просторы... Основанием для запуска проекта стал указ президента. Вся система состоит из летающего аппарата, ЦУП и командно-измерительного пункта, находящегося в поселке Плещеницы».

С тех пор, как НАН Беларуси и «Роскосмос» «приняли решение о создании космической группировки», белорусский спутник и российский «Канопус-В» работают в тандеме. «В управлении аппаратом также участвует Российская космическая система дистанционного зондирования Земли и командный пункт, находящийся в Зеленогорске, - рассказывает начальник ЦУП Владимир Юшкевич. - Заказчик проекта - НАН, головной подрядчик - НИИ механики МГУ, субподрядчиков очень много». Так, в строительстве космического аппарата непосредственно принимали специалисты «Роскосмоса», а датчики - « вообще бельгийского производства, но поставлялись английской фирмой SSTL».

Срок службы аппарата - 5 лет, но по всем показателям он может летать и все 7. Спутник движется по заданному пути витками, «как трамвай по рельсам», делает снимки в заранее запрограммированных местах. Утром и вечером - сеансы связи. Сигнал принимает девятиметровая антенна, расположенная на крыше института. Правда, в последнее время появились помехи: «Дома через дорогу построили очень неудачно - сократилась зона видимости». Любой сеанс можно посмотреть в записи - существует база данных. Ширина съемки аппаратом - около 20 км.

Важен ли спутник с экономической точки зрения? Юшкевич утверждает, что его важность «в первую очередь, политическая, а не экономическая. И, если бы Россия не затянула с созданием космического аппарата (запуск планировался на 2009г.), все было бы продуктивнее. Сейчас такие аппараты запускают уже все кому не лень. Экономически же спутник выгоден тем, что космическую информацию, то есть снимки, раньше нам приходилось покупать. Сейчас обходимся своими силами».

Данные с космического аппарата применяются в разных областях. «Они нужны МЧС, министерствам лесного и сельского хозяйств, Госкомимуществу, Минобороны - со всеми у нас налажена оперативная связь». С помощью данных спутника проводятся мониторинги пожаров и наводнений, оценка вырубок (в том числе незаконных), отслеживаются тепловые аномалии. Снимки используются также для обновления топографических карт. «Перед тем, как планировать полет, мы прогнозируем облачность, - посвящает зрителей в профессиональные тонкости Михаил Морковский, начальник отдела планирования и управления полетом. - Аппарат через тучи у нас не снимает». Еще одна важная вещь - это отслеживание космического мусора. «Иногда приходится поднимать или опускать орбиту - чтобы не столкнуться». Как уничтожать космические отходы - большой вопрос, не только для нашей страны, но и для всего мира. Пока такие бесхозные летающие объекты «просто учитываются. Наш спутник со временем утилизируется естественным образом, при входе в плотные слои».

Вполне резонный вопрос задает одна из участниц экскурсии: «Любой аппарат может вот так залетать на территорию другой страны и снимать все, что ему заблагорассудится?» Морковский только пожимает плечами: «А как вы ему запретите? Он на высоте 520 км. Повлиять можно одним способом - сбить. И то, что именно в данную конкретную секунду он снимает, известно только людям, которые занимаются планированием полета».