Изчисления, които отнемат месеци, могат да се завършат за дни на “Хемус” – проф. Емануил Атанасов от Центъра за върхови постижения към БАН, пред Economy.bg
От дни у нас работи българският суперкомпютър „Хемус“. Той е част от комплекса на БАН за дигитална трансформация и високопроизводителни пресмятания. Комплексът е изграден от Центъра за върхови постижения към БАН, финансиран от Оперативна програма „Наука и образование за интелигентен растеж“ чрез Европейския фонд за регионално развитие.
Какво представлява един суперкомпютър, за какво може да се ползва той, как „Хемус“ ще допринесе за повишаване на нивото на науката у нас, каква е разликата между „Хемус“ и суперкомпютъра Discoverer в София Тех Парк, какво означава за България да разполага с толкова мощни машини, как бизнесът у нас може да се възползва от него – тези и други въпроси коментирахме с проф. Емануил Атанасов от Центъра за върхови постижения към БАН.
Г-н Атанасов, преди дни в БАН беше представен българският суперкомпютър „Хемус“. Каква е основната му цел?
Целта е да осигурим на българските изследователи достъп до изчислителна мощност от най-висок ранг, осигурена от оборудване, съоръжено с най-новите технологии като хардуер и софтуер, така че да могат да решават мащабни научни и научноприложни задачи от различни области на науката.
Какво прави една машина суперкомпютър? Само мощността ли?
Освен общата мощност на отделните съставни части на суперкомпютъра, определяща е и свързаността между тях. Докато свързаността в една обикновена мрежа се осигурява чрез Ethernet технология, при повечето суперкомпютри се използва Infiniband или други специални технологии. Латентността и пропускателната способност на Infiniband са много по-добри и позволяват системата да работи като едно цяло, така че да може да реши една голяма задача. Задачи, които не могат лесно да се разделят на малки съставни части, а изискват синхронизация на изчисленията, са най-подходящи за решаване на суперкомпютри.
Колко учени и от кои области ще могат да работят с него?
Суперкомпютърът “Хемус” е доставен като част от проект, финансиран от оперативна програма “Наука и образование за интелигентен растеж”, като 85% от финансирането е от европейския фонд “Регионално развитие” и останалите 15% са ко-финансиране.
В изпълнение на научните задачи, очертани в проекта, има изградени екипи от общо над 100 учени, които ще бъдат първите потребители на суперкомпютъра.
Научните области, с които първоначално ще стартираме, са търсене на нови лекарства, климатология, статистическа механика, флуидна динамика, компютърна алгебра и други.
Как той ще допринесе за повишаване на нивото на науката у нас?
“Хемус” е проектиран така, че да може да изпълнява голямо разнообразие от софтуерни приложения. Извършването на близки до реалността мащабни симулации е необходимост за постигането на високи научни резултати, но достъпът до такъв вид системи в други страни в Европа е изключително труден поради голямата конкуренция. По този начин “Хемус” допринася за конкурентоспособността на българската наука на европейско ниво и осигурява възможност за равноправно участие в големи европейски инициативи с различен фокус.
Колко време ще спести „Хемус“ при работата на учените?
Изчисления, които ще отнемат месеци, ако се изпълняват на обикновен клъстер, могат да завършат за дни на “Хемус”. Все пак, по-важното е, че на “Хемус” може да се извършат изчисления, които надхвърлят възможностите на обикновен клъстер или сървър не само заради необходимото време, но и заради изискваната памет за съхранение на данните.
Каква е разликата между „Хемус“ и суперкомпютъра Discoverer в София Тех Парк?
Докато Discoverer е хомогенна система, изградена от еднотипни сървъри, съоръжени с процесори, “Хемус” е хетерогенен, като се състои от две подсистеми. Едната е изградена от сървъри с процесори на Интел, а другата се състои от 20 сървъра, всеки един с по 8 графични карти Nvidia A100. Тези графични карти всъщност се използват за изчисления, при което достигат много голяма изчислителна мощ за единица използвана енергия и заемано място. Редица популярни в различните науки приложения са специално оптимизирани за тях, като учени от екипа също пишат такъв тип софтуер.
Какво означава за България да разполага с толкова мощни машини?
Не са много областите на науката, където България има утвърдено лидерство. В областта на високопроизводителните изчисления и суперкомпютърните приложения имаме натрупана разностранна експертиза, история и признание. Концентрираната изчислителна мощ дава възможност да се решават големи задачи, които са от значение не само за науката, но също и за обществото, като например симулиране на ефекта ни изменението на климата, търсене на нови лекарства и нови материали и други. При необходимост може бързо и ефективно да се моделират сценарии, свързани с кризисни и аварийни ситуации и да се подпомогне вземането на управленски решения.
Освен науката може ли и бизнесът у нас да използва „Хемус“?
За решение на какъв тип задачи би бил подходящ той? Съгласно с ограниченията на програмата, суперкомпютърът може частично да се използва и от бизнеса. Той е много подходящ за задачи, свързани с машинно обучение и изкуствен интелект и използващи големи данни, за които имаме система с голям капацитет за съхранение, която е разположена в същия център. Има различни модели на използване на оборудването, като например ефективно сътрудничество или съвместен проект, възлагане на научно-приложни изследвания или чиста употреба на изчислителните възможности.
Как „Хемус“ би могъл да допринесе за разработването на модели с изкуствен интелект?
Тренирането на големи езикови модели и други задачи, възникващи в областта на изкуствения интелект, се извършва точно на системи, съоръжени с подобен тип графични карти. На “Хемус” те могат ефективно да се тренират или приспособяват към конкретни области и задачи. Голямата изчислителна мощ позволява да се тестват и нови методи и модели, включващи например симулация на квантови изчисления.
Как виждате бъдещето на суперкомпютъра у нас? Какъв е потенциалът му?
Системата е с осигурена поддръжка за 5 години, като практиката показва, че може да се използва и по-дълго. В момента разгръщаме приложенията, които са подходящи за използване върху него и постепенно обучаваме и включваме потребителите. Интеграцията на максимално широк спектър от приложения и свързаните с тях потребители е основна задача на екипа. Надяваме се да съхраним и увеличим натрупаната експертиза в областта на високопроизводителните изчисления, участвайки активно в обмяната на опит и информация в европейски инициативи и проекти като EuroCC. Надявам се да дадем възможност на студенти и докторанти да преминат обучение и да тестват “Хемус”, защото така могат да усвоят методи и подходи, приложими и на по-малки системи, независимо дали за научни или приложни задачи.
