Когда наступит цифровое будущее? Можно ли создать фотонную вычислительную машину? И в чем преимущество моделирования перед натурными экспериментами? Эти и многие другие вопросы обсуждали участники II Всероссийской школы-семинара НЦФМ по математическому моделированию на суперЭВМ экса- и зеттафлопсной производительности.
Математическое моделирование, частично взяв на себя функцию эксперимента, существенно превзошло натурные испытания по широте исследуемых параметров. Сложность и количество задач в этой области растут в геометрической прогрессии и требуют того же от вычислительной техники. Ученые говорят, что мы стоим на пороге эры сверхмощных компьютеров, на новых физических принципах. Появление таких машин послужит толчком для совершенства методов математического моделирования.
Новые типы компьютеров, фотонные, создают в НЦФМ и РФЯЦ-ВНИИЭФ. Для их эффективного использования необходимо соответствующее программное обеспечение и методы моделирования. «Вызовы в области математического моделирования растут и усложняются. Все больше на передний план выдвигается необходимость создания мощнейшего математического аппарата, который позволит проводить компьютерные испытания для решения задач разных областей науки и отраслей промышленности. Трудно достичь стандартизации решения различных уравнений в условиях множества неопределенностей, но от того, как мы сумеем это реализовать, будет зависеть уровень развития общества. Неслучайно на слуху фотонные, квантовые машины, машины новой производительности, но это все вторично — в их основе численные методы и идеи. То, что фотонную вычислительную машину можно создать, уже доказано в рамках научной программы НЦФМ», — отмечает Рашит Шагалиев, член-корреспондент РАН, cопредседатель направления НЦФМ «Математическое моделирование на суперЭВМ экса- и зеттапроизводительности», заместитель директора РФЯЦ-ВНИИЭФ по приоритетному технологическому направлению.
Новым численным экспериментам и траекториям развития высокопроизводительных вычислений была посвящена пятидневная школа-семинар НЦФМ. В Саров приехали более ста студентов и молодых ученых со всей России. На лекциях, панельной дискуссии и круглом столе обсуждалось матмоделирование на суперкомпьютерах, современные численные методы фундаментальных и индустриальных исследований, цифровые двойники природных и технических систем.
Лекции читали ведущие российские ученые и исследователи, разработчики из РФЯЦ-ВНИИЭФ провели мастер-классы по решению задач с помощью российской системы инженерного анализа «Логос». Использовались модели, спроектированные в «Логос Аэро-Гидро», «Логос Прочности», «Логос Тепле» и «Логос Платформе».
Участники представили более тридцати устных и восемь стендовых докладов (тезисы опубликованы в сборнике школы НЦФМ). Одним из лучших был признан устный доклад студента МФТИ Руслана Штина. «Моя работа связана с моделированием ламинарно-турбулентного перехода, — рассказывает автор. — Этот механизм не включен в распространенную модель турбулентности. А нам нужно уметь моделировать переход между ламинарным и турбулентным потоками, чтобы, например, проектировать крылья летательных аппаратов с меньшим сопротивлением за счет увеличения ламинарного участка обтекания. На школе-семинаре я познакомился с одним из разработчиков «Логоса», возможно, поработаем вместе для обогащения технических возможностей этого комплекса».
Внеучебная программа школы включала интеллектуальные и спортивные игры, кинопоказ, концерт и экскурсии.
Школа-семинар проходила при поддержке «Росатома», Института теоретической и математической физики РФЯЦ-ВНИИЭФ и институтов РАН.
Фотографии с мероприятия можно найти по ссылке.
