Семинары

"Такое сотрудничество будет
для всех нас крайне полезным"

В Объединенном институте ядерных исследований обсудили задачи цифровой трансформации Оборонно-промышленного комплекса РФ.

29 мая слушатели "продвинутого" спецкурса ИНЭС для руководителей и кадрового резерва предприятий ОПК "Стратегическое управление" посетили Объединенный институт ядерных исследовании. Они познакомились с работой Лаборатории информационных технологий ОИЯИ и обсудили стратегию и тактику цифровой трансформации оборонных предприятий с экспертами и представителями российских ИТ-компаний.

Зачем нужны распределенные вычисления?

Директор ЛИТ Владимир Кореньков рассказал о проектах, в которых участвует ОИЯИ в международной кооперации. Он напомнил, что достижение международного значения - открытие бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере - было бы невозможно без распределенной инфраструктуры. Собственно, без нее в принципе невозможен ни один современный мегапроект: слишком большие потоки данных приходится обрабатывать и хранить в ходе экспериментов.

Взять, к примеру, ЦЕРН - стоимость компьютинга, то есть вычислений и хранения данных, сопоставима с суммами, которые были потрачены на строительство ускорителя и проведение экспериментов. Цифры завораживают: во время работы Большого адронного коллайдера происходит около четырехсот столкновений частиц в секунду, и данные поступают со 140 миллионов регистрирующих каналов. Понятно, что в каком-то одном центре эти данные обработать невозможно: суммарно для ЦЕРН решается более трех миллионов задач в день с использованием миллиона процессоров. Вычисления реализуются "вскладчину" в пятидесяти странах силами нескольких сотен научных организаций. В мире 14 центров уровня Tier-1, один из них - в России, на базе ОИЯИ и НИЦ "Курчатовский институт". Это фабрики хранения данных, получающие информацию из компьютерного центра ЦЕРН и передающие ее по запросам в центры уровня Tier-2, где происходит непосредственно решение распараллеленных задач всеми странами-участницами.

Во время экскурсии почетный сотрудник ОИЯИ, ветеран атомной энергетики и промышленности, заместитель директора ЛИТ Татьяна Стриж показала слушателям спецкурса ИНЭС центры уровня Tier-1 и Tier-2, работающие в Дубне. Слушатели также посетили зал мониторинга, где в режиме реального времени отслеживаются все параметры этих центров: аптайм, сохранность данных, качество и доступность каналов связи, работа систем распределенного питания, климат-контроля и так далее. Стопроцентная надежность и доступность - обязательное требование ЦЕРН, поэтому за работой оборудования и программного обеспечения специалисты следят круглосуточно.

Разумеется, вычисления для ЦЕРН - не единственный проект в арсенале Лаборатории информационных технологий ОИЯИ. Сейчас ЛИТ вплотную занимается разработкой компьютерных моделей и систем хранения данных для коллайдера NICA, который будет запущен в 2019 году. На нем ученые будут пытаться столкнуть ионы золота и воссоздать сверхплотное состояние материи, то есть воспроизвести переход плазмы в адронную материю. Создаваемому центру хранения и обработки данных нужно будет принимать данные от коллайдера и отдавать их организациям - участникам проекта.

Казалось бы, вычисления такого уровня - удел исключительно крупных научных организаций. Однако, как выяснилось, для наработок ЛИТ можно найти прикладное применение. Например, во многих организациях на рабочих местах установлены сотни производительных компьютеров с хорошими графическими картами. Ресурсы этих компьютеров используются минимально. При этом не так уж сложно объединить эти мощности в кластер, на котором можно проводить серьезные вычисления без дополнительных затрат на приобретение оборудования.

Что касается термина "распределенный", то в последнее время он применяется не только к вычислению, но и к хранению данных. Обретают популярность так называемые озера данных, Data Lakes. В этой модели данные хранятся отдельно от мощностей, на которых производятся вычисления, что позволяет повысить их защищенность.

В чем ценность больших данных?

"Тому, кто умеет анализировать данные, будет принадлежать будущее", - уверен Владимир Кореньков. По его словам, большие данные и работа с ними представляют собой одну из составляющих фундамента цифровой экономики. Дело в том, что вслед за технической возможностью хранить все данные появляется возможность их анализировать и находить корреляции там, где они не сразу заметны. Это позволяет проверять гипотезы, делать прогнозы и строить планы исходя из этих аналитических выводов.

Важно, что поступающие данные могут быть "упакованы" в разный формат, идти в потоке или быть частично структурированными. Специалистам ЛИТ удается решать задачи по обработке и анализу таких данных.

Сейчас в лаборатории заняты созданием платформы по аналитике больших данных, то есть универсальной среды для решения любых задач подобного рода. К примеру, было проведено исследование рынка труда - не по данным Росстата, где все всегда хорошо, а путем сопоставления данных учебных заведений по выпуску специалиста с вакансиями, размещенными на сайтах кадровых агентств. "Когда мы показали результаты Минтруда, чиновники очень удивились, - рассказал Владимир Кореньков. - Выяснилось, что в некоторых регионах выпускаются специалисты по специальностям, которые им вообще не нужны, а нужных никто не готовит".

Кстати, к системе образования у директора ЛИТ серьезные претензии. "Когда наши сотрудники приезжают в ЦЕРН, там все счастливы, потому что специалисты такого уровня есть только в России, - поделился со слушателями Кореньков. - Но это самоучки, ведь специалистов по Data Science, обладающих математическими знаниями, умеющих писать алгоритмы, работать с сетями и хранилищами, создавать разные запросы, знающими SQL, не готовят даже в лучших вузах".

Интересно, что ретроспективный анализ экономической модели СССР приводит к выводу, что советский Госплан - это попытка работы с большими данными и построения прогнозов на их основе. На это обратил внимание заместитель гендиректора АО "Ай-Теко" Игорь Зимненко. "В Госплане пытались узнать, сколько нужно пар обуви 42-го размера для определенной категории населения конкретного региона, - объяснил эксперт. - Но на тот момент не было способа получить такие данные, а приписки окончательно загубили эту идею, обогнавшую время".

Сегодня нам доступны и средства для хранения больших данных, и инструменты для их анализа. Поле для прикладного использования таких наработок практически безгранично. Это различные задачи, связанные с классификацией, которые появляются в научных приложениях, в медицине, в исследованиях, связанных с компьютерным зрением, в финансах, торговле, телекоме...

Слушатели спецкурса тут же начали перечислять прикладные задачи, решение которых во многом изменило бы модель работы их предприятий. К примеру, это может быть организация контроля качества продукции на основе анализа данных, поступающих от большого количества датчиков на разных этапах производства. Как отметил Владимир Кореньков, задачи анализа данных с целью их классификации и поиска закономерностей в принципе решаемы, особенно при наличии четкого технического задания. Так, задача анализа публикаций в соцсетях с целью выявления механизмов финансирования терроризма или, скажем, влияния на результаты выборов президента США, по словам директора ЛИТ, вполне может быть решена.

Для чего нужны суперкомпьютеры?

Согласно закону Мура, каждые два года производительность компьютеров удваивается. Первая ЭВМ, которая была установлена в ОИЯИ в 1958 году, называлась "Урал-1" и выполняла 100 операций в секунду. Сейчас в рассказах сотрудников ОИЯИ фигурируют петабайты трафика, 100-гигабитные каналы и производительность в сотни терафлопс.

Слушателям спецкурса показали суперкомпьютер "Говорун", названный в честь замдиректора, а затем директора ЛИТ Николая Говоруна, большого ученого, много сделавшего для развития лаборатории. Суперкомпьютер кардинально ускорит комплексные теоретические и экспериментальные исследования в области ядерной физики и физики конденсированных сред, проводимые в ОИЯИ.

"Говорун" состоит из двух частей - вычислительного блока на графических процессорах NVidia и сверхплотного CPU-блока (153 узла в шкафу) с прямым жидкостным охлаждением. Это разработка российской компании РСК. Именно на этом компьютере будут обрабатываться данные коллайдера NICA. Возможно, для обслуживания текущих задач без такого решения можно было бы обойтись, но ученые привыкли смотреть в будущее. А в будущем экспериментальные установки будут требовать все новых и новых ресурсов, потоки данных и задачи по их анализу продолжат нарастать. Кроме того, нужно начинать разрабатывать принципиально новое программное обеспечение и алгоритмы, рассчитанные на новые архитектуры, не говоря уже о подготовке специалистов.

Заместитель генерального директора компании "Войс-Линк" Роман Душкин рассказал оборонщикам о принципах работы квантового компьютера. Пока это устройство существует лишь в гипотетических рассуждениях, поскольку технологии, позволяющие проводить квантовые вычисления, еще только разрабатываются. Эта принципиально новая вычислительная модель позволит, например, легко проектировать материалы с заданными свойствами или создавать лекарственные препараты со строго определенным спектром действия. Сегодня подобные рассуждения выглядят фантастикой, но, как отметил генеральный директор ИНЭС Александр Агеев, подобные технологии войдут в нашу жизнь намного быстрее, чем нам сейчас кажется.

С чего начинать цифровую трансформацию?

Пока ученые работают над созданием квантового компьютера, всем остальным приходится решать более приземленные задачи. Одна из них - цифровая трансформация компаний и переход всей страны к цифровой экономике.

"Основная проблема предприятий, в том числе оборонных, состоит не в нежелании меняться, а в непонимании, куда меняться", - уверен Игорь Зимненко. По мнению эксперта, ключевые черты цифровой экономики - опора на большие данные, переход к прогнозной модели, основанной на предикативной аналитике, а также смещение спроса в сторону использования, а не владения (людям надоело менять телевизоры!). Ответ на эти вызовы - уберизация, то есть переход к платформенным решениям, изменение модели взаимодействия с потребителем, наращивание сервисной составляющей, переход к контрактам полного жизненного цикла. В 44-ФЗ о госзакупках прямо говорится, что цифровая трансформация - обязательное условие для реализации контрактов жизненного цикла. Выпускаемые изделия должны становиться "умными", то есть уметь передавать производителю некую телеметрию о своем состоянии, и подстраиваться под индивидуальные потребности владельца, менять свои характеристики без вмешательства производителя. В этих условиях конкурировать будут не товары и технологии, а системы управления, считает Зимненко.

Какими же компетенциями должен обладать менеджер по цифровой трансформации? Прежде всего, у него должны быть навыки и знания в области проектного, портфельного, программного управления. Кроме того, он должен понимать, как можно сделать продукцию компании "умной" и как на этой основе поменять бизнес-модель предприятия, дополнив продукцию сервисом и услугами. Помимо этого, надо решить, как изменить производственную модель, сконцентрироваться на конкурентных преимуществах, переходя от полного цикла к кооперации, а от массового производства - к мелкосерийному. Наконец, важно разбираться в новых технологиях - цифровом проектировании, машинном обучении, облачных технологиях, методах работы с данными, аддитивных технологиях и так далее.

"Цифровая трансформация предприятий и переход к цифровой экономике потребуют коллективных усилий, в одиночку здесь не справиться, - подвел итог дискуссии Александр Агеев. - Айтишникам понятен один язык, маркетологам - другой, руководителям предприятий - третий. Семантическая несовместимость существует и между ведомствами, то есть на самом высоком уровне. Очевидно, что нужен некий хаб, креативная фабрика, где будут происходить эти процессы сопряжения. Думаю, ОИЯИ, хотя у него хватает задач по ЦЕРН, принципиально готов оказывать заинтересованным сторонам научно-методическое содействие, и такое сотрудничество будет для всех нас крайне полезным. Эта организация обладает не только уникальными компетенциями в цифровых технологиях, но и высокой культурой и этикой работы".

***

Во встрече приняли участие сотрудники ЛИТ ОИЯИ, Федерального кадрового центра ОПК, а также представители КБП имени академика А.Г.Шипунова, АО "Завод полупроводниковых приборов", НПО "Сплав", ППО ЭВТ имени В.А.Ревунова, АО "Верхнетуринский машиностроительный завод", АО "Туламашзавод", НПО "Энергомаш", АО "Объединенная ракетно-космическая корпорация", ФГУП ЦНИИмаш, Ижевского мотозавода "Аксион-Холдинг", Центрального морского КБ "Алмаз", Московского машиностроительного предприятия имени В.В.Чернышева, НПП "Краснознаменец", ФКП "Верхнесалдинский государственный казенный завод химических емкостей", АО "Севмаш", АО "Центр технологии судостроения и судоремонта", ОКБ "Электроавтоматика" имени П.А.Ефимова, АО "Салаватский химический завод", НИИ технических систем "Синвент", АО "Институт реакторных материалов", АО "Казанский НИИ авиационных технологий", ММЗ "АВАНГАРД", АО "РТИ", Конструкторского бюро специального машиностроения и других компаний.

Пресс-служба ЦЭРС.
Источник: https://profiok.com

Наша справка. ЦЭРС ИНЭС - Центр экономического развития и сертификации Института экономических стратегий РАН, образованного 26 сентября 1990 года. Институт объединяет профессионалов в области корпоративного, государственного и общественного управления и обеспечивает научную, образовательную, исследовательскую и консультативную поддержку системам управления любого масштаба.