XI Международная конференция «Суперкомпьютерные дни в России» проходит в Московском государственном университете 29–30 сентября. Обсуждаемые вопросы охватывают широкий спектр направлений, включая суперкомпьютерные технологии, искусственный интеллект и машинное обучение, работу с большими данными, квантовые вычисления и другие. В мероприятии задействованы специалисты разного профиля: ученые, предприниматели, представители власти, преподаватели и учащиеся – каждый сможет найти для себя актуальные темы для обсуждения и анализа. Проведение мероприятия запланировано в рамках одноименного конгресса.
«В настоящее время в области вычислительных парадигм наблюдаются весьма любопытные изменения. К ним относятся суперкомпьютерное математическое моделирование, анализ больших данных и технологии искусственного интеллекта. Все эти направления опираются на суперкомпьютерные технологии и успешно дополняют друг друга. Выделять какое-либо одно из них, вероятно, было бы неверно, поскольку в каждом из них существуют чрезвычайно интересные вопросы, на которые стоит попытаться найти ответы, — отметил директор Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ, директор филиала МГУ в Сарове, член-корреспондент РАН Владимир Валентинович Воеводин, руководит программным и организационным комитетами конференции.
«Суперкомпьютерные дни» начались с проведения двух пленарных секций. В рамках мероприятий ученые и представители компаний, занимающихся разработками в области технологий, представили информацию о различных направлениях деятельности, связанных с суперкомпьютерами и искусственным интеллектом.
Суперкомпьютерное моделирование и высокопроизводительные вычисления находят применение в разработке передовых изделий, в том числе в машиностроении. О текущих задачах в этой сфере рассказал заместитель начальника математического отделения Института теоретической и математической физики РФЯЦ — ВНИИЭФ Андрей Николаевич Гребенников, выступил совместно с заместителем директора РФЯЦ — ВНИИЭФ, членом-корреспондентом РАН Рашитом Мирзагалиевичем Шагалиевым. А.Н. Гребенников подчеркнул, что применение сложных технологий в экспериментальной форме не всегда удобно. К примеру, применительно к ядерному реактору, проведение испытаний на стенде не способно предоставить исчерпывающее представление о том, как разработка будет вести себя в реальной эксплуатации. В то же время, предъявляемые требования к качеству сложной техники становятся более строгими, а сроки ее создания – более сжатыми. Помочь в решении этих задач призвано использование передовых вычислительных технологий.
«В настоящее время мы переживаем период технологического прогресса, когда происходит смена традиционного компьютерного моделирования на цифровые испытания систем и изделий. В этой ситуации первостепенной задачей является обеспечение технологической независимости Российской Федерации в сфере высокопроизводительных вычислений и инженерного анализа», — отметил А.Н. Гребенников. Достижение успеха в подобной трансформации требует решения ряда вопросов, в том числе создание программного и аппаратного обеспечения, подготовка специалистов, ориентированных на отечественные системы, а также разработка нормативной документации. Ученый акцентировал внимание на актуальной проблеме: необходимо формировать специализированные общедоступные базы данных для разработчиков технологий компьютерного моделирования.
А.Н. Гребенников продемонстрировал технологии, разработанные РФЯЦ — ВНИИЭФ, в сфере цифровых испытаний и высокопроизводительных вычислений. В качестве примера можно привести платформу «Логос», которая служит основой для создания программных комплексов, предназначенных для решения разнообразных задач в области компьютерного моделирования, таких как оптимизация конструкции космического аппарата и проведение виртуальных испытаний двигателя. В настоящее время ее используют приблизительно 300 организаций. В настоящее время в центре осуществляется разработка нового поколения суперкомпьютеров — фотонных вычислительных систем.
Доктор медицинских наук рассказал о своем опыте применения искусственного интеллекта в сфере здравоохранения Антон Вячеславович Владимирский, заместитель директора Научно-практического клинического центра диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения Москвы сообщил о запуске в 2020 году уникального эксперимента в столице, посвященного использованию нейросетей для обнаружения широкого спектра заболеваний — от пневмонии и остеопороза до инсульта и рака легкого — на основе изображений, полученных с помощью оборудования лучевой диагностики.
«Это многоцентровое, проспективное клиническое исследование было направлено на оценку безопасности, качества и применимости технологии компьютерного зрения и искусственного интеллекта в лучевой диагностике. Наша задача заключалась в том, чтобы, с одной стороны, получить объективные данные о работе (и ограничениях) этих технологий, а с другой стороны, способствовать их развитию и создавать инструменты для врачей на их основе. <…> Сейчас <…> в Российской Федерации уже зарегистрировано свыше 40 медицинских изделий, использующих искусственный интеллект, причем 50% из них предназначены для лучевой диагностики, и 70% этой доли составляют разработки, возникшие в московском эксперименте», — отметил А.В. Владимирский. Ярким примером внедрения искусственного интеллекта в клиническую практику в России стало появление услуги двойного просмотра результатов маммографии, когда снимки анализируются как врачом, так и нейросетью. А.В. Владимирский добавил, что одна из наиболее перспективных сфер применения искусственного интеллекта в медицине – флюорография. Поскольку данное обследование, как правило, проводится у людей без патологии, нейросеть могла бы исключать изображения, соответствующие нормам, и передавать на рассмотрение врача только подозрительные случаи, что позволило бы уменьшить рабочую нагрузку специалистов.
В рамках мероприятия был представлен доклад, посвященный использованию передовых технологий в медицине. Выступление сделал приглашенный докладчик, ассоциированный профессор из китайского Оборонного научно-технического университета Чэнкунь У (Chengkun Wu) рассказал об использовании суперкомпьютерных вычислений для разработки лекарств. Ученый отметил, что пока препараты против быстро мутирующих вирусов создаются недостаточно оперативно. Помочь в решении этой проблемы могут высокопроизводительные вычисления. Исследователь представил результаты исследования по подбору эффективных лекарств от COVID-с помощью суперкомпьютера «Тяньхэ» ученым удалось выявить новый перспективный препарат для борьбы с вирусом.
«В настоящее время развивающийся искусственный интеллект преимущественно использует знания, преобразованные в некую несемантическую структуру, что приводит к утрате значительного числа важных взаимосвязей. В связи с этим, взаимодействие с такими знаниями существенно отличается от того, как знания воспринимаются человеком. Искусственный интеллект, не способный восстанавливать исходные знания, изначально заложенные в него, имеет ряд существенных ограничений. Одним из многообещающих направлений развития искусственного интеллекта является применение семантических сетей, графов знаний и моделей, основанных на связанной семантике тех понятий, которые в него были заложены, — подчеркнул профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана Алексей Юрьевич Попов. Для обработки графовых структур требуется специализированное оборудование, и именно этой задачей занимается команда исследователя. Под его руководством в университете был разработан вычислительный комплекс «Тераграф», предназначенный для решения подобных задач. Студенты «Бауманки» также используют его возможности».
Генеральный директор группы компаний «РСК» также обратил внимание на разработку решений для высокопроизводительных вычислений, использующих специализированное оборудование» Александр Александрович Московский. В своем выступлении он упомянул о модульной платформе «РСК Экзастрим ИИ», которая применяется в суперкомпьютере «Говорун» в Объединенном институте ядерных исследований.
В рамках пленарных секций также рассматривались другие вопросы. Среди них — доклад заведующего лабораторией вычислительной физики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», профессора Лев Николаевич Щур рассказал о том, как технологии высокопроизводительных вычислений помогают ученым. В качестве примера он привел исследования, проведенные с помощью университетского суперкомпьютера cHARISMa. Директором департамента суперкомпьютеров и развития клиентской инфраструктуры компании был представлен доклад, посвященный развитию высокопроизводительных вычислительных систем для применения в задачах искусственного интеллекта Cloud.ru Александр Андреевич Наумов. А генеральный директор компании «Умный архив» Глеб Борисович Трофимов познакомил слушателей с работой своей команды, создающей собственные системы и программное обеспечение для работы с большими объемами данных.
«Суперкомпьютерные дни» проводятся в Шуваловском корпусе Московского университета. В рамках мероприятия запланировано большое количество углубленных научных секций, семинаров и других событий, среди которых, например, в первый день прошла отдельная конференция, посвященная молодым ученым.
Посетители имеют возможность не только прослушать обсуждения, посвященные современным технологиям, но и познакомиться с ними на специализированной выставке. Так, компания «Элпитех» демонстрирует здесь разработанные в России процессоры «Байкал» (в дальнейшем планируется выпуск ноутбука с их использованием). А «Умный архив», ранее упомянутый, представляет систему для долгосрочного хранения данных «Дататека» и передовое программное обеспечение для управления электронными библиотеками и системами хранения информации «Ивановна».