2015-10-16
358
Среди актуальных направлений обеспечения информационного доминирования США можно также выделить: дальнейшее развитие сверхмощных компьютеров (суперкомпьютеров) и высокоэффективных коммуникационных сетевых технологий (в том числе так называемых «грид-технологий»).
4.1. О значении преобладания в суперкомпьютерах
Последние 10–15 лет для проводимых в России НИОКР (особенно связанных с разработкой новой продукции) характерна диспропорция (разрыв) между тем, что делается, и тем, как это делается (на какой технологической основе). Ситуация ухудшается: целевое изделие становится сложнее, а уровень конструкторских технологий остается прежним (если не понижается). Речь идет о применении для конструирования сложных технических систем не просто компьютеров, а современных цифровых технологий.
Прежде всего в этой связи уместно говорить о создании и поддержании цифрового образа технической системы, о широком использовании так называемых CALS-стандартов, электронного (безбумажного) оформления технической документации, сопровождающей любое изделие в течение всего его жизненного цикла.
Такой подход позволяет представить конструирование (моделирование) техники с математической точки зрения, в виде поиска решения некоторого набора уравнений и неравенств. Чем сложнее техника, тем выше размерность этой системы, тем большие вычислительные мощности потребуются для поиска ее решений, для выбора оптимального из них. Для разработки современной техники решение подобных математических задач требует мощных вычислительных машин (суперкомпьютеров)[29]. Так, помощник президента России Дмитрия Медведева А. Дворкович после заседания правительства РФ 28 июля 2009 г., отметил, что для создания интегрированной модели всех подсистем современного автомобиля, содержащей все его основные параметры от расхода топлива до безопасности пассажира, нужен суперкомпьютер, мощность которого составляет примерно 1 петафлоп, то есть 1015 операций в секунду.
Раньше при создании военной техники, имея в виду необходимость поддержания стратегического оборонного паритета, советские разработчики компенсировали отставание в технологиях интеллектом (например, применяли логически более изощренные математические программы, требовавшие меньшего количества вычислительных процедур – это позволяло решать сложные задачи на ЭВМ относительно меньшей мощности). Сегодня этот ресурс («экономии вычислительных мощностей»), из-за произошедшей практически «глобальной стандартизации вычислительных процедур», для обеспечения расчетов по НИОКР принципиального значения не имеет. Сегодня конкурентоспособная гражданская и «паритетная» военная техника может разрабатываться только на основе сопоставимой компьютерной инфраструктуры (вычислительного базиса, потенциал которого адекватен сложности поставленной технической проблемы).
Специалистам однако известно, что в настоящее время решать подобные математические задачи можно и без суперкомпьютеров, с помощью так называемых грид-технологий. В самом деле, современные вычислительные схемы и интернет-технологии позволяют осуществлять параллельные расчеты (одновременно на разных компьютерах, связанных в сети общей вычислительной программой). В этом случае недостаточную мощность (быстродействие, память) каждого отдельного компьютера можно «компенсировать» большим их количеством, а также «интеллектом» используемой вычислительной программы и коммуникационной сети.
Грид-технологии создают коллективный режим совместного использования общих вычислительных и информационных ресурсов. Потенциал грид-технологий имеет стратегический характер и уже сейчас оценивается очень высоко. Такие технологии уже в близкой перспективе могут стать вычислительным инструментарием для развития наиболее сложных технологий в различных сферах человеческой деятельности.
При желании применяющий такого рода сетевые технологии конструктор ради получения доступа к практически неограниченным сетевым вычислительным возможностям может пожертвовать конфиденциальностью своей разработки и целиком полагаться на декларируемую зарубежными провайдерами информационную защиту используемых им грид-сетей. Однако применять такого рода схемы (параллельные вычисления в сети), допустимо только в том случае, когда заказчик не придает большого значения соблюдению условий информационной безопасности (государственной или коммерческой секретности, защите интеллектуальной собственности и проч.). Следовательно, если речь идет о разработке принципиально новой сложной военной техники, то с точки зрения безопасности все расчеты желательно проводить на одном, хорошо защищенном компьютере, мощность которого должна быть адекватна технической сложности задачи (разработки).
Области применения грид в США. В США грид-технологии уже активно применяются как государственными организациями управления, обороны, сферы коммунальных услуг, так и частными компаниями, например, финансовыми и энергетическими. Область применения этих технологий сейчас охватывает ядерную физику, защиту окружающей среды, предсказание погоды и моделирование климатических изменений, компьютерное моделирование в машино- и авиастроении, биологическое моделирование, фармацевтику.
В этом контексте уместно отметить, что среди ключевых технологий включенных в стратегический план DARPA упоминаются программы, ориентированные на поддержку передового военного потенциала США после 2010 года. Здесь речь идет о вычислительных системах сверхвысокой мощности (суперкомпьютерах) с производительностью 10 18 операций в секунду. Учитывая значимость суперкомпьютеров как для конструирования передовых технических систем, так и для контроля (сканирования) потока информации, проходящего по сетям Интернет, лидерство в этой области становится для США ключевой составляющей обеспечения национальной безопасности уже в ближайшей перспективе. Кроме того, контролируя сферу применения суперкомпьютеров в «потенциально недружественных» странах, США получают возможность сдерживания их самостоятельного научно-технического развития, поэтому именно на это направление работ возлагается главная «надежда» на поддержание нового суперкомпьютерного паритета с конкурентами и противниками.
