М.А. Марченко: "Треугольник Лаврентьева – надежная конструкция для создания крупного суперкомпьютерного центра в Новосибирском Академгородке"

Суперкомпьютерный центр крайне необходим Новосибирскому Академгородку — для решения актуальных прорывных научных задач. Создать такой центр возможно только в консорциуме научно-исследовательских институтов, университетов и высокотехнологичных компаний – в рамках модели «треугольника Лаврентьева».

Новосибирскому Академгородку очень нужен крупный суперкомпьютерный центр — для решения прорывных задач в научных институтах и высокотехнологичных компаниях. Дефицит вычислительных ресурсов в настоящее время – колоссальный. Работа центра будет способствовать достижению цели научной и технологической конкурентоспособности России, что зафиксировано в указах и поручениях Президента России. Центр будет инфраструктурным решением, который позволит собирать в Академгородке новые знания, технологии и специалистов по вычислительной математике, математическому моделированию, высокопроизводительным вычислениям, обработке больших данных, методам искусственного интеллекта и машинного обучения. Реализация крупных проектов, таких как Сибирский кольцевой источник фотонов или Центр генетических технологий, невозможна без значительных суперкомпьютерных ресурсов и большой системы хранения данных в локальной доступности.

Но придется начать с проблематики. К сожалению, с началом этого года три научных математических института Академгородка – Институт вычислительной математики и математической геофизики, Институт систем информатики им. А.П. Ершова и Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий– находятся в напряжении и тревоге за собственную судьбу. Это случилось после появления коллективного обращения ряда руководителей в Министерство науки и высшего образования РФ о создании суперкомпьютерного центра в Академгородке путем присоединения институтов к Новосибирскому государственному университету, передачи всех площадей и ресурсов.

Хорошо понятно стремление авторов обращения инициировать строительство суперкомпьютерного центра. Но предложенный механизм, как оказалось, создал тревожный прецедент для системы академических институтов России и в результате все научное сообщество было чрезвычайно взбудоражено. Всеми отмечено, что коллективное обращение не было согласовано с научными организациями и президиумом Российской академии наук. Более того, их даже не уведомили.

Напомним факты. Первое письмо от 25 ноября 2021 года – это коллективное обращение председателя СО РАН, губернатора Новосибирской области, ректора Новосибирского государственного университета (далее – НГУ) и четырех членов РАН, директоров институтов, в Минобрнауки с инициативой создания суперкомпьютерного центра «Лаврентьев» (далее — СКЦ). В качестве необходимой меры для создания центра было предложено следующее:

Поясним, что в этом здании на проспекте Лаврентьева с 1963 года размещался Вычислительный центр Сибирского отделения АН СССР, а ныне три упомянутых научных института. В своем ответе на коллективное обращение 17 декабря 2021 года Минобрнауки четко указало, что в соответствии с нормативной базой необходимы решения институтов и согласование с РАН.

Институты узнали об этой переписке только 13 января 2022 года. Как и следовало ожидать, согласно нормативным актам с 21 по 25 января 2022 года во всех трех институтах прошли ученые советы с результатами голосования: единогласно против присоединения. Это решение было обосновано членами советов: реализация инициативы способна парализовать научную деятельность в институтах и может разрушить сложившиеся научные школы и коллективы. По общему мнению, НГУ – это прежде всего образовательная организация, не имеющая опыта проведения научных исследований в больших коллективах. При этом члены ученых советов четко высказались за создание СКЦ.

Далее, 25 января 2022 года, через два месяца после отправки коллективного обращения, информация о коллективном обращении была доложена на заседании президиума РАН. По итогам голосования президиум РАН принял Постановление № 21, согласно которому члены президиума не поддержали предложение о создании центра путем объединения трех академических институтов и НГУ, а президиуму СО РАН рекомендовано в кратчайшие сроки обсудить вопрос о создании центра и представить решение в президиум РАН. Однако обсуждения вопроса о создании СКЦ в президиуме СО РАН пока не было, но при этом появился ряд публикаций с мнениями о присоединении институтов к НГУ.

Здесь важно отметить, что в коллективах институтов также не вызывает никакого энтузиазма предлагаемая некоторыми членами РАН и научными сотрудниками идея объединения трех организаций в одну. Да, три института размещаются одном комплексе зданий, сотрудники постоянно общаются и сотрудничают в рабочем порядке. Но у организаций определились свои траектории в науке, и они уверенно самостоятельно функционируют. Можно уверенно сказать: если бы идея объединения институтов в один нашла понимание у наших сотрудников, мы сами бы давно вышли с такой инициативой. Но выгода от такой реформы очень сомнительна. Это показывает опыт подобных процедур. Все прекрасно понимают, что любая форма реорганизации неизбежно вызовет нарушение работы институтов на продолжительный срок. Поэтому Ученый совет ИВМиМГ на заседании 25 февраля 2022 года решительно выступил против таких предложений.

Теперь обратимся к вопросу финансирования проекта СКЦ. Нас настораживает, что в рамках предлагаемой инициативы реорганизации не было предоставлено каких-либо финансовых гарантий для проекта СКЦ в Академгородке. Нет никакой информации о включении проекта СКЦ в национальные проекты и федеральные программы.

Далее, по мнению опытных специалистов для функционирования СКЦ необходимо лишь очень ограниченное число инженерно-технических работников, но не нужны большие коллективы ученых. При современной организации проведения расчетов или обработки данных на суперкомпьютере не важно, где он находится, поскольку доступ и подготовка задач осуществляется в удаленном режиме круглосуточно с рабочих мест или даже из дома. Здесь в качестве образцовых СКЦ можно привести НИВЦ МГУ и МСЦ РАН.

Более того, для размещения современного суперкомпьютера, пусть даже такой же производительности, как «Ломоносов-2», не требуются значительные площади и нет необходимости передавать в ведение НГУ комплекс зданий, в котором располагаются три наших института.

Следовательно, с целью создания и обеспечения функционирования СКЦ нет никакой надобности присоединять академические организации к университету.

Возникает вопрос: какую форму организации можно предложить для создания СКЦ? Ответ: известную модель «треугольника Лаврентьева» — основу и опору Новосибирского Академгородка. Она основана на эффективной и целесообразной системе разделения труда: наука, кадры и производство.

В настоящее время в России разрабатывается государственная научно-технологическая программа по развитию высокопроизводительных вычислений, алгоритмов искусственного интеллекта и грид-технологий, а также развитию суперкомпьютерной инфраструктуры. Ясно, что для ее реализации нужна эффективная модель развития и поддержки суперкомпьютерных центров. И это можно сделать именно на основе научно-технологических консорциумов.

Хорошо известно, что комплексные исследовательские задачи и уникальное оборудование, необходимое для проведения прорывных исследований, стимулируют кооперацию организаций и учёных. Одна из форм кооперации, а именно консорциум, позволяет учёным и представителям высокотехнологичного бизнеса обмениваться опытом и информацией и иметь доступ к необходимой исследовательской инфраструктуре. Научно-технологические консорциумы создаются для решения конкретных крупных задач и реализации масштабных проектов. Они могут охватывать различные исследовательские области и направления.

Приведем лишь несколько примеров успешных международных консорциумов, хотя их список является очень длинным. Везде участников консорциума объединяет общая научная повестка, свободный доступ к исследовательской инфраструктуре:

  • EuroHPC – Европейское совместное предприятие по высокопроизводительным вычислениям. Это общая инициатива Евросоюза, европейских стран и частных партнеров по созданию экосистемы суперкомпьютеров мирового класса в Европе, по обеспечению свободного доступа исследователей к цифровому инструментарию.
  • Консорциум высокотехнологичных университетов Пекина (Beijing Tech). Его участниками являются 12 китайских политехнических университетов. Он нацелен на развитие сотрудничества в области исследований и инноваций по информационным технологиям, телекоммуникациям, инженерным наукам, наукам о материалах, геологии, ядерной физике и экономике. Исследовательская инфраструктура консорциума объединяет 30 национальных лабораторий.
  • CREMLINplus (Connecting Russian and European Measures for Large-scale Research Infrastructures). Это инициатива по развитию научно-технического сотрудничества между Россией и странами Евросоюза в области исследовательских инфраструктур. Инициатива реализуется на проектной основе в рамках европейской программы Horizon 2020. Консорциум объединяет 35 университетов и исследовательских организаций. Среди основных направлений его работы – разработка схем доступа к российской исследовательской инфраструктуре для учёных из разных стран, создание платформы для обмена знаниями и опытом между российскими и европейскими пользователями научной инфраструктуры.

Можно уверенно сказать, что нигде в высказываниях первых лиц не идет речь о «присоединениях» институтов к вузам. Напротив, министр науки и высшего образования РФ В.Н. Фальков на Совете Федерации 17 марта 2021 года и на заседании Совета по науке и образованию 8 февраля 2022 года предлагал научные консорциумы для реализации крупных проектов. В частности, обсуждая развитие науки в университетах и их интеграции с научными институтами, он говорил о новой программе поддержки вузов, которая рассчитана на предстоящие десять лет и отмечал, что ею предусматривается формирование специальных консорциумов с другими университетами и научными организациями.

Наши институты согласны с позицией Минобрнауки, руководства региона и СО РАН, что НГУ может выступить площадкой по созданию и размещению оборудования СКЦ, то есть являться точкой сборки. Для дальнейшей работы целесообразно создать консорциум НГУ и других университетов Новосибирска, научно-исследовательских институтов и индустриальных высокотехнологичных компаний для подготовки алгоритмической базы, создания ПО, работы с пользователями при решении уникальных задач, подготовки кадров. Тогда наши организации смогут работать согласованно, в рамках одной научно-технологичной повестки, будут создавать новые научные направления и готовить квалифицированные кадры. Все это позволит создать вокруг СКЦ центр компетенций по высокопроизводительным вычислениям и искусственному интеллекту.

Особую роль в консорциуме могут сыграть ИВМиМГ, ИСИ и ИВТ – они образовались на основе Вычислительного центра СО АН СССР, который был создан Гурием Ивановичем Марчуком, будущим президентом Академии наук СССР. Наши институты уникальны и каждый имеет большие перспективы в век цифровизации: мы проводим исследования по актуальным направлениям в области решения прорывных задач с помощью суперкомпьютерного моделирования и обработки больших экспериментальных данных, создавая новые знания и формируя сообщество специалистов. Институты за последние 30 лет заняли свою нишу в научно-технологическом пространстве, и мы способны оперативно реагировать на ускоряющиеся перемены в научно-техническом сообществе. В ИВМиМГ функционирует Центр коллективного пользования Сибирский суперкомпьютерный центр СО РАН, который в будущем может стать частью проектируемой распределенной вычислительной системы.

Все три института готовят молодежь в НГУ и в других университетах Новосибирска на своих базовых кафедрах по приоритетным направления цифровизации: вычислительной математике, программированию, математическому моделированию, вычислительным системам, математической геофизике, высокопроизводительным параллельным вычислениям, хранению и обработке больших данных.

В качестве основы для будущей кооперации может служить заключенное в 2021 году соглашение о создании консорциума «Высокопроизводительные вычисления и технологии искусственного интеллекта» между НГУ и институтами СО РАН — ИВМиМГ, ИМ, ИК, ИЯФ, ИЦиГ, ИТПМ, ИТ и ИГиЛ. Кроме того, 19 марта 2020 года было подписано соглашение о сотрудничестве между СО РАН и университетами Новосибирска о совместном использовании и развитии архитектур суперкомпьютеров и подготовке компетентных кадров для их обслуживания.

Стоит также отметить, что 12 ноября 2021 года ЦКП «СКИФ», ИВМиМГ и НГУ подписали соглашение о создании и эксплуатации центра обработки данных экспериментальных станций, создании национальной компьютерной сети установок мегасайенс, совместной реализации образовательных программ по подготовке кадров.

Заинтересован в сотрудничестве по созданию СКЦ и Технопарк новосибирского Академгородка (Академпарк). Там размещаются высокотехнологичные компании, будущие потребители ресурсов СКЦ. Со многими представителями бизнеса уже налажены деловые контакты.

В проекте СКЦ исключительно важно сотрудничество с успешными в бизнесе выпускниками НГУ. Приведем пример Московского государственного университета: его ректор академик В.А. Садовничий информировал, что создание и эксплуатация СКЦ «Ломоносов-2» в МГУ осуществлялись не на бюджетные средства, а за счет заработанной прибыли и спонсорских средств выпускников университета и организаций, заинтересованных в больших расчетах. Аналогичная ситуация в МФТИ: миллиардер Александр Абрамов, его выпускник, помогает готовить кадры для цифровой экономики.

В заключение подчеркнем, что три наших научных института с момента своего создания успешно сотрудничают с НГУ. Мы готовы к дальнейшему тесному взаимодействию в целях создания СКЦ и центра компетенций по высокопроизводительным вычислениям и искусственному интеллекту, но только в рамках консорциума с сохранением юридических лиц, своих научных школ, коллективов, площадей и ресурсов. Коллективы институтов хотят работать в науке без помех, создавать новые знания и способствовать подготовке специалистов – для всей страны и для Сибири, в особенности. Оставаться в рамках «треугольника Лаврентьева» — необходимое условие для успешности нашего общего большого проекта!

М.А. Марченко, профессор РАН, д.ф.-м.н.,  директор ИВМиМГ СО РАН, и.о. заведующего кафедрой вычислительных систем механико-математического факультета НГУ

Источник