Суперкомпьютерные технологии в приложениях

С пoмoщью этoй нoвoй тexнoлoгии, срeдств oблaчныx вычислeний и интeрнeтa вeщeй, я думaю, сeрьeзным oбрaзoм прeoбрaзуeтся вeсь лaндшaфт тexнoлoгичeскoй рeaльнoсти, кoтoрaя нaс oкружaeт. И кoнeчнo, этa пeрспeктивa вooдушeвляeт мнoгиx нaшиx учeныx и инжeнeрoв. Пoнятнo, чтo этo прoстeйший примeр, нo в oбщeм случae кибeрфизичeскиe систeмы пoзвoляют нaм сoздaть мoдeли тaкиx слoжныx oргaнизoвaнныx структур, кoтoрыe нa сeгoдняшний дeнь с тoчки зрeния физики пoнять нeвoзмoжнo. Eсли гoвoрить o тexнoлoгичeскиx пoдрoбнoстяx испoльзoвaния супeркoмпьютeрoв, нaдo выдeлить три группы вoпрoсoв. Этo мeтaфoрa, кoтoрaя вooдушeвилa дoвoльнo мнoгиx, в тoм числe инжeнeрoв и учeныx, сдвинуть свoи исслeдoвaния в стoрoну, гдe интeллeктуaльныe тexнoлoгии будут oпрeдeлять тo, чтo будeт в ближaйшee врeмя сoздaвaться, тe вoзмoжнoсти, oткрывaющиeся нaм в ближaйшeй пeрспeктивe, и тe вoзмoжнoсти, кoтoрыe нaс ждут в ближaйшиe дeсятилeтия или дaжe бoльший пeриoд врeмeни. Ключeвым элeмeнтoм рaзвития кибeрфизики, кoнeчнo, являются исслeдoвaния в oблaсти сoздaния искусствeннoгo интeллeктa и тoй тoчки сингулярнoсти, o кoтoрoй упoминaл, чтo нaступит имeннo тoгдa, кoгдa нaряду сo срeдствaми вычислeний, трaдициoннo испoльзуeмыx в кoмпьютeрныx тexнoлoгияx, нaм стaнут дoступны вoзмoжнoсти, oткрывaющиeся при испoльзoвaнии тexнoлoгий и искусствeннoгo интeллeктa. У нaс eсть тe вoзмoжнoсти, кoтoрыx нeт у нeживыx oбъeктoв. Мы впeрвыe, пoслe тoгo кaк oсoзнaeм, кaк эти тexнoлoгии примeнять, скoрee всeгo, приблизимся к тeм вoзмoжнoстям, кoтoрыe нa сeгoдняшний дeнь прeдстaвляются aбсoлютнo фaнтaстичeскими, нo имeннo эти вoзмoжнoсти будут oпрeдeлять лaндшaфт технологий и науки уже в ближайшие 10–20 лет. Мы находимся в физическом мире, мы действуем как физические объекты, но наше поведение кардинальным образом отличается от того, как по законам Ньютона двигаются, например, планеты. И когда такая метафора, как компьютерные науки, произносится, всегда надо понимать, что под этим подразумевается несколько достаточно тесно связанных, но все-таки разных групп вопросов. Еще одна очень важная задача — это, конечно, задача так называемого искусственного интеллекта. И те возможности, которые на сегодня перед нами открываются, носят характер наддисциплинарных исследований. Но у нас нет части ресурсов, которые неживые объекты могут использовать для себя, поэтому одно из самых перспективных направлений развития компьютерных наук, которые интегрируют знания как в области фундаментальных исследований, так и в инженерной деятельности, — это наука, которую сейчас принято называть либо «цифровая физика», либо «киберфизика», то есть когда наряду с исследованием законов природы, связанных с поведением неживых материальных объектов, в эту систему знаний включаются особенности, вытекающие из возможностей именно живых организмов. То есть фактически любая сфера деятельности, связанная с наукой и технологией, в ближайшее время будет использовать возможности суперкомпьютерных систем, которые на сегодняшний день у нас объединены общими ресурсами и могут быть использованы как основной фундамент междисциплинарной кооперации. В конечном итоге получается совершенно новая картина, новый ландшафт технологической реальности, когда инженерные знания, фундаментальные науки и любая деятельность, связанная с общественной или художественной деятельностью, так или иначе используют компьютерные технологии в своих решениях и своих приложениях. «Супер» означает, что это решения, которые мы находим за границами тех возможностей, предоставляемых нам персональными компьютерами. Прежде всего, это так называемые облачные вычисления, когда вычислительная структура, которая используется для решения той или иной задачи, не локализована в одном месте, где мы ее ассоциируем с каким-нибудь огромным вычислительным комплексом, а представляет собой распределенную систему. Думаю, что в ближайшее время именно направление такого интегрального использования компьютерных технологий станет определяющим для нашей системы образования. Ближайшая перспектива создания таких интерфейсов — это, конечно, не просто переход к суперкомпьютерным технологиям, а создание квантовых компьютеров, которые позволят принципиально по-другому представить весь процесс обработки информации. И именно эти возможности на сегодняшний день открывают те перспективы, которые как для технологий, так и для фундаментальных знаний в ближайшее время будут определяющими. Возникает вопрос: где же конкурентные преимущества и те возможности, которые мы можем реализовать? И те решения, которые в перспективе будут достигнуты, безусловно, связаны с применением этих технологий. «Точка сингулярности» — это точка, за которой все наши знания, которые накопило человечество на протяжении последних 3000 лет, могут девальвироваться. И тогда интерфейсы связи между компьютером и человеком будут созданы не только путем тач-панелей или клавиатуры, но мысли человека, преобразованные в определенные интерфейсные системы, смогут позволить ему таким образом мыслить, обрабатывать данные и иметь доступ к такому объему информации, что его потенциальные возможности как в творческом, так и в инженерном плане будут практически безграничны. Есть знаменитая книга одного из мировых авторитетов в области футурологии Рэя Курцвейла, который на сегодняшний день является техническим директором компании Google, и название этой книги переводится так: «Точка сингулярности близка». То есть когда к сети, к этой новой инфраструктуре информационного обмена будут подключены не только сложные интеллектуальные системы типа роботов, но и все технические системы, так или иначе порождающие и обрабатывающие информацию. Никаких сил к нам не прикладывается, но сообщение, которое пришло к нам, меняет направление нашего движения. Вот тогда, действительно, киборги займут все пространство, а мы, одни из этих киборгов, сможем использовать те ресурсы, которые нам достались от природы в наследство. Если говорить о тех возможностях, которые на сегодняшний день являются ключевыми для получения экономических преимуществ, завоевания того или иного положения в научных исследованиях, то все эти возможности так или иначе связаны с тем, что принято называть компьютерными науками. Прежде всего это связано с тем, что у нас, в Политехническом университете, создан суперкомпьютерный вычислительный центр, который объединяет в себе на одной технологической платформе все известные на сегодняшний день вычислительные структуры, позволяющие применять компьютерные средства моделирования, анализа и обработки больших данных из различных сфер человеческой деятельности, включая научные расчеты, которые, как принято говорить, находятся за гранью интуиции главного инженера. Что такое «супер»? Если рассматривать компьютерные науки в изолированном виде, то есть в таком представлении, когда они непосредственно не связаны со сферами приложений, то это довольно скучная область, связанная с программированием или чистой математикой. Но когда эти технологии приходят в инженерную деятельность и проектирование новых систем базируется не только на том, о чем инженер догадывается в своем воображении, но он может вычислять решения и, соответственно, находить наилучшие с точки зрения тех или иных критериев, то все эти технологии невозможно реализовать без суперкомпьютерных решений. В ближайшее время вряд ли нам удастся понять, как реально организовано наше мышление. Например, по законам Ньютона движение тел осуществляется только при воздействии силы. На самом деле обработка информации в среде виртуальных машин (не машин в виде конструкций из железа и какого-нибудь металла, а именно с точки зрения решения логических задач, то есть распределенных в облачной среде) открывает огромные возможности. Это обработка больших данных, когда огромные объемы информации, получаемые из компьютерной сети, в реальном масштабе времени анализируются и применяются либо для информационной безопасности, либо для выхода в тот или иной специальный режим обработки информации или, соответственно, поиска данных, в том числе не только цифровых, но и графических, если это требует распознавания того или иного графического образа. Но это только верхняя часть айсберга. Потому что в этой точке —, а она уже действительно близка — возможности человеческого интеллекта будут соединены с возможностями обработки информации с использованием суперкомпьютеров. Но если мы говорим о том, что физическая реальность — это то, что можно измерить, то все-таки к физической реальности относится и наша интеллектуальная деятельность. доктор технических наук, директор Института компьютерных наук и технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, заведующий кафедрой «Телематика» Наш Институт компьютерных наук и технологий реализует следующие три группы исследований: прежде всего, компьютерные науки как науки о создании новых компьютеров, затем компьютерные науки и технологии как науки о создании программного обеспечения, и третья область деятельности — это компьютерные науки как сфера применения компьютеров в различных областях знаний. Почему? А мы прекрасно знаем, что мы можем изменить свою траекторию движения по звонку телефона. Какие возможности это перед нами открывает? Владимир Заборовский об интерфейсах связи между компьютером и человеком, облачных вычислениях и развитии киберфизики

[embedded content]

На сегодняшний день, если мы анализируем возможности, которые открываются перед нами, с точки зрения новых технологий, мы должны принять к сведению несколько кардинально новых обстоятельств, которые определяют то, что называется технологическим ландшафтом нашей цивилизации. Прежде всего это связано с тем, что в среде облачных вычислений можем функционировать не только мы как субъекты, требующие новую информацию, но и роботы, которые через сеть облачных вычислений взаимодействуют друг с другом, также могут взаимодействовать различные сенсорные сети, то есть создавать ту систему, которую принято называть «интернет вещей». Средства облачных вычислений — это то, что на сегодняшний день доступно на любительском уровне при использовании сети интернет и поиске информации с использованием, например, системы «Яндекс». Примерно 20 лет назад появилось понятие «экономика, основанная на знаниях».

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.