Сначала был «ЛОГОС»
Прошло уже почти полтора года с того момента, когда в РФЯЦ-ВНИИЭФ побывал с визитом президент Дмитрий Медведев, под председательством которого состоялось заседание Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России. На этом заседании в числе прочих вопросов были определены приоритеты в сфере создания суперЭВМ и отечественного программного обеспечения.
Сейчас уже можно сказать, что за очень короткий период ядерный центр справился с поставленными задачами — созданы промышленные образцы высокопроизводительных машин и отечественные программные продукты.
Об одном из них — программном комплексе инженерного анализа «ЛОГОС» мы беседуем с его разработчиками — сотрудниками ИТМФ начальником лаборатории, старшим научным сотрудником Дмитрием Константиновичем Зеленским и начальником группы, кандидатом физико-математических наук Андреем Сергеевичем Козелковым.
Как считают мои собеседники, для вывода нашей промышленности на конкурентный уровень необходимо компьютерное моделирование, а для этого нужны отечественные программы. Сейчас на предприятиях при разработке новых образцов продукции используются, во-первых, натурные эксперименты и, во-вторых, численное моделирование, но по зарубежным кодам. Они обходятся потребителям очень дорого. Судите сами — стоимость лицензии зарубежной программы компьютерного моделирования на один год на одно рабочее место составляет десятки тысяч долларов. Распространяются они зарубежными коммерческими фирмами, у которых есть свои представительства в России, строго для деятельности, не запрещенной законами страны-производителя (в первую очередь, эти программы не могут быть использованы для разработки перспективных образцов вооружений). Многие предприятия для разработки технологий гражданского направления вынуждены покупать программы у этих фирм — альтернативы-то нет. А некоторые порой испытывают трудности с продлением лицензии — кому нужны конкуренты!
Это натолкнуло руководство Института на мысль: еще до заседания комиссии при президенте инициировать создание универсального кода, который бы позволял решать задачи инженерного анализа. Инициатива была поддержана на самом высоком уровне, а ядерный центр был выбран неслучайно — Институт имел и имеет богатый опыт для выполнения работ по основной тематике.
Но в скором времени стало ясно, что для разработки качественного продукта в одиночку без тесного сотрудничества с конечными пользователями — промышленными предприятиями — не справиться. Поэтому руководство ВНИИЭФ вышло сначала на Госкорпорацию, а потом и на комиссию по модернизации, чтобы завязать такую кооперацию.
Работа началась 1 января 2010 года. Богатый опыт ядерного центра по созданию высокопараллельных вычислительных комплексов и моделированию сложных физических процессов был транслирован на гражданскую тематику.
Особенно продуктивно идет сотрудничество с крупнейшим российским авиационным холдингом — ОАО «Компания «Сухой». Они помогают адаптировать разработанные модели под тот класс задач, который им необходим. Разработано совместное ТЗ на три года, в него включено около 75 реальных задач.
— Взаимодействие строится очень просто, — рассказывает А. Козелков, — для каждого класса задач мы реализуем базовую физико-математическую модель, показываем на примере одной-двух задач ее работоспособность, а потом наши коллеги своими силами, используя наш пакет (оборудовано уже более 70 рабочих мест на предприятиях компании) решают остальные задачи из этого класса и определяют, работоспособна модель или нет и что нужно делать, чтобы улучшить качество решения.
Еще один пример. Есть компания, которая включена в наш проект, — НПО «Сатурн» (Рыбинск), которое делает двигатели для самолетов. Их основная задача — моделирование течения вязкого газа в межлопаточном канале турбомашин. Для ее решения готовый коммерческий код, который продается за десятки тысяч долларов, они адаптировали пять лет. Только сейчас специалисты объединения овладели им в совершенстве. В чем наше преимущество? Мы замахнулись на более широкую задачу — создать к 2012 году пакет программ комплексного имитационного моделирования, позволяющий моделировать широкий спектр физических процессов, а потом эту базовую технологию совершенствовать.
Еще одна особенность — код создается сразу отчуждаемым, удобным для использования с коммерческой точки зрения. То есть любой человек может, прочитав инструкцию, начинать работать.
Между ВНИИЭФ и заказчиками существует постоянная обратная связь: практически все группы прошли обучение, как использовать новый программный пакет. Что немаловажно, эти коды востребованы и по основной тематике — между ИТМФ и КБ-1 и КБ-2 на следующий год разработано ТЗ.
Еще одна задача этого года — создать верификационный базис для каждой из высокотехнологичных отраслей промышленности, некую единую базу данных, в которой будут собраны все экспериментальные тестовые данные.
— Кодов такого масштаба в России нет, — уверены мои собеседники. — На многочисленных конференциях и семинарах, которые мы посещали, основная масса докладов посвящена результатам расчетов и примеров использования зарубежных программ. Досадно — такая держава, и не имеет собственных пакетов программ инженерного анализа! Участие в научно-практических конференциях очень важно — как правило, на них завязываются новые контакты, которые потом выливаются в реальное сотрудничество как с учеными, так и с прикладниками.
Да и мы тоже набираемся опыта. Ведь у нас очень тяжелая задача — мы должны быть инженерами во всех отраслях (космической, авиационной, автомобильной, ядерной энергетике), поэтому по каждому направлению работают отдельные группы. Специфики очень много, и мы не всю ее еще знаем. Именно такие конференции и общение с людьми, которые реально занимаются этими задачами, позволяют многое понять.
А еще финансирование отечественного «супервычислительного прорыва» позволит поднять с колен и фундаментальную науку. Андрей Сергеевич с сожалением констатирует:
— Когда мы поняли, что будем развивать такой пакет программ, то начали искать научные коллективы, которые помогли бы нам разработать численные схемы и алгоритмы. Скажу честно, ситуация с фундаментальной наукой в России плачевная: ни одной более или менее реально работающей математической научной школы нет. Остались отдельные люди, которые занимаются какими-то направлениями, но у них наработки 70-х годов, а немногочисленные школы по разработке современных физико-математических моделей, как правило, работают на крупные зарубежные корпорации, например, «Боинг».
Поэтому проект такого масштаба позволит либо поддержать и объединить существующие, либо создать научные школы и привлечь туда молодежь, которая будет разрабатывать инновационные подходы к новым технологиям. Без фундаментальной науки мы рано или поздно зайдем в тупик — просто нечего будет программировать.
Пока сопровождение пакета лежит на разработчиках. Но на базе саровского технопарка уже создан Центр компетенций, обучения и сертификации по суперкомпьютерному имитационному моделированию, в задачи которого входят, в том числе, и организация обучения и повышения квалификации специалистов ведущих высокотехнологичных отраслей промышленности в области применения суперкомпьютерных технологий, использования и развития программ имитационного моделирования; организация службы технической поддержки и оперативного реагирования для взаимодействия с отраслевыми предприятиями, консультирования, анализа проблем, связи с разработчиками программных комплексов, выработки рекомендаций по внедрению программных продуктов; сертификация и коммерциализация отечественных программных продуктов имитационного моделирования.
Так что программисты смогут заниматься только своим любимым детищем, а предела совершенства у «ЛОГОСа» нет — ведь наука не стоит на месте: появляются новые задачи, а на подходе и новые компьютерные технологии. И чтобы идти в ногу со временем, все это надо учитывать при создании отечественных пакетов программ инженерного анализа.
Алла ШАДРИНА, фото Евгения КРАСНОГОРСКОГО
