Реализации технологической платформы «стратегические информационные технологии»


Долгосрочная привлекательность целевых рынков продукции ТП



страница7/18
Дата09.08.2019
Размер1.27 Mb.
#127251
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   18

2.4Долгосрочная привлекательность целевых рынков продукции ТП


Развитие информационных технологий обозначено в числе главных приоритетов России в краткосрочной и долгосрочной перспективах до 2020 года, что отражено в стратегических документах: «Концепция долгосрочного социально-экономического развития РФ на период до 2020 года» (Распоряжение Правительства РФ от 17 ноября 2008 г. №1162-р), решениях Комиссии при Президенте Российской Федерации по модернизации и технологическому развитию экономики России от 18 июня 2009 г., в государственной программе «Информационное общество (2011-2020 годы).

Мировая экономика стоит на пороге новой эры — эры ExaScale компьютерных технологий. Это не просто рост на три порядка производительности компьютерных устройств в последующее десятилетие. Это - переход на суперпараллелизацию всех компьютерных процессов, что с неизбежностью потребует коренной перестройки как системного, так и прикладного программного обеспечения. Более того, произойдет не только количественное и качественное развитие существующего пользовательского мировоззрения, но обязательно появятся новые парадигмы — информационное общество получит принципиально новое понимание практической ценности использования компьютерных технологий.

Задачи формирования технологической платформы «Стратегические информационные технологии» подчинены развитию и практическому использованию научно-технологического потенциала России на стратегических направлениях: суперкомпьютеры и высокопроизводительные вычисления, новые методы хранения, обработки, передачи и защиты информации, разработка и внедрение предметно-ориентированных инновационных разработок в ключевых отраслях народного хозяйства, а также глубокой модернизации образовательного процесса в рассматриваемой сфере.

Объединение трех составляющих: науки, образования и инноваций в единое целое должно обеспечить в текущем десятилетии достойное место России в новой экономике, построенной на знаниях.


3Научно-технические заделы и производственная база

3.1Ключевые направления исследований и разработок по созданию и совершенствованию технологий


Суперкомпьютеры и высокопроизводительные вычисления.

Для достижения целей и результатов направления будут использоваться уже существующие и созданы новые уникальные научно-конструкторские разработки, обеспечивающие высокую масштабируемость и вычислительную плотность, оптимальное энергопотребление и отказоустойчивость реконфигурируемых программно-аппаратных комплексов.

Головной организацией направления является Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова. Для успешной реализации сформулированных мероприятий в МГУ имеется мощный задел. В частности, основой суперкомпьютерного комплекса Московского университета сегодня являются суперкомпьютеры «Ломоносов» (414 Тфлопс), «Чебышев» (60 Тфлопс) и IBM Blue Gene/P (27 Тфлопс). Суперкомпьютер «Ломоносов» − крупнейший в России, он занимает 12-е место в рейтинге Top500 самых мощных суперкомпьютеров мира. Возможностями комплекса сегодня пользуются более 250 научных групп, представляющих все основные подразделения университета, многие вузы и научные институты России. Во многих областях фундаментальной и прикладной науки, опирающихся на высокопроизводительные вычисления и стратегические информационные технологии, ученые МГУ имеют результаты мирового уровня и, безусловно, занимают лидирующие позиции.

Московский университет имеет уникальный шестилетний опыт взаимодействия с глобальной грид инфраструктурой, является инициатором и лидером большинства значимых национальных суперкомпьютерных проектов.

Московский университет является головной организацией Суперкомпьютерного консорциума университетов России, в состав которого сегодня входят 35 научно-образовательных организаций, производственных предприятий и институтов Академии наук.

Распределенные грид и облачные технологии.

В настоящее время имеются единичные примеры выхода на продукты, основанные на грид технологиях и облачных вычислений. Так в НИИЯФ МГУ ведется разработка грида для Национальной нанотехнологической сети. Эти разработки, основанные на российских разработках, являются оригинальным и перспективными, однако не могут составить конкуренцию западным образцам в силу отсутствия полноценного финансирования и государственной поддержки на этапе развертывания и опытной эксплуатации инфраструктуры.

В области облачных вычислений в настоящее время предлагается довольно широкий спектр услуг. Однако практически все центры, предоставляющие такого рода услуги, используют ПО разработанное зарубежными компаниями, что определяет отставание российских производителей ПО в этой области.

В 2010 году Ассоциация «е-АРЕНА» начала реализацию проекта “СМСгрид-инициатива” - грид для Среднего и Малого Суперкомпьютинга. Основная цель - предоставление грид-сервисов для широкого спектра вычислительных задач в промышленности с перенаправлением их, при необходимости, на большие суперкомпьютеры в МГУ, РНЦ "Курчатовский институт" и РАН. Участниками проекта являются: НИИЯФ МГУ (Москва), ОИЯИ (Дубна), ПИЯФ РАН (Гатчина), ИПХФ РАН (Черноголовка), РНЦ «Курчатовский институт» (Москва), ВЦ ДВО РАН (Хабаровск), ООО "Импульс" (Пермь), Казанский научный центр РАН (Казань), СПбПГУ (С-Петербург), НИИР Минкомсвязи РФ (Москва), ЗАО “Институт квантового материаловедения” (Екатеринбург), НИИ ФОХ ЮФУ (Ростов-на-Дону). Создан стартовый полигон в составе 7 ресурсных сайтов в Москве, Гатчине, Дубне, Казани, Хабаровске и Перми. Подготовлен пул прикладных программ для запуска заданий в инновационной и промышленной областях (моделирование электронной структуры сложных молекул для наноиндустрии, газодинамических процессов, поведения сложных инженерных систем в критических условиях).



Сети/Электронная инфраструктура/Интернет

В настоящий момент насчитывается более 20 научно-исследовательских и образовательных сетей, среди которых основными являются RBnet (межведомственная опорная сеть, построенная в рамках государственной программы создания национальной сети компьютерных телекоммуникаций для науки и высшей школы - НСКТ-НВШ)), RASnet (корпоративная сеть Российской академии наук, построенная в рамках целевых программ РАН), RUNnet (федеральная университетская сеть, построенная в рамках ряда Федеральных целевых программ), FREEnet (открытая сеть науки и образования, изначально построенная в рамках инициативы Института органической химии РАН), Радио-МГУ (специализированная сеть по физике высоких энергий), RSSI (специализированная сеть по космическим исследованиям), региональные сети Уральского отделения РАН и Сибирского отделения РАН, SENet-Tatarstan (научно-образовательная сеть Республики Татарстан), NANOnet - сеть по нано-технологиям (головная организация – РНЦ «Курчатовский Институт), корпоративные сети крупных организаций науки и образования (МГУ, ОИЯИ, Черноголовский НЦ РАН).



Анализ сверхбольших информационных ресурсов сети Интернет

В мировом измерении Россия представлена на этом новом рынке сравнительно небольшим числом коммерческих предприятий, которые соответствуют мировому уровню (Abbyy, Яндекс). Однако эти компании сосредоточили свои интересы в весьма узких нишах высококонкурентных рынков – прежде всего, обслуживания массового спроса на поиск информации (Яндекс) и распознавания печатного текста (Abbyy).

Имеются модели обработки и интеграции потоков неструктурированной информации, базирующиеся на уникальных лингвистических онтологиях большого размера. Ведутся работы по интеграции явных онтологических моделей и неявных статистических моделей. На основе разработанных моделей созданы как отдельные модули, так и информационные системы, которые апробированы в таких организациях как Государственная дума ФС РФ, Центральный банк (Банк России), ЦИК РФ (ГАС «Выборы»), других органах государственного управления, ООО «Гарант-Эталон» (правовые системы), ООО «Рамблер-медиа» и др.

Стратегические информационные технологии повышения конкурентоспособности и инновационного развития нефтегазовой отрасли

У Российских разработчиков новых информационных технологий для нефтегазовой отрасли имеется ряд конкурентных преимуществ. Например, софт, предназначенный для решения геолого-геофизических задач на высокопроизводительных кластерах, очень дорог, поскольку кроме самой лицензии приходится доплачивать значительные суммы за каждое используемое ядро процессора, порядка 20-30 тыс. долларов, а также тратить существенные средства на сопровождение и обновление версий. В итоге лицензия на программное обеспечение при использовании на 8-ядерном сервере обходится чуть ли не в 400 тыс. долларов. Многие нефтесервисные компании не могут столько вложить в оснащение рабочих мест, поэтому нередко покупаются лицензии для 1-2 ядер. Это приводит к тому, что можно рассчитывать только маленькие модели. Инженеры не хотят, чтобы расчеты длились сутками, и стараются модели максимально упростить, в итоге теряется самое главное — реалистичность, т.е. эффективность рекомендаций при поиске, разведке и разработке месторождений углеводородов.



Вычислительная химия, нано- и биотехнологии, фармацевтика

Головной организацией направления является Институт проблем химической физики РАН. Институт располагает богатейшей в России библиотекой параллельных квантово-химических и молекулярно-динамических программ (авторских, "open source" и лицензионных). В течение года в институте проводится расчет от 3 до 4 тысяч вычислительных задач высокой сложности с публикацией более чем 400 печатных работ с использованием результатов проведенных расчетов. В ИПХФ установлены несколько вычислительных кластеров общей производительностью 5,8 Тф.

В ИПХФ РАН на базе нескольких вычислительных кластеров (мощностью до 1.3 Тф) создан и непрерывно функционирует ресурсный центр ГРИД сред, объединяющий в своем составе ресурсные сайты полигонов EGI-RDIG (European Grid Infrastructure и Russian Data Intensive GRID, http://www.egee-rdig.ru), СКИФ-Полигона (http://skif-grid.botik.ru) и Национальной Нанотехнологической Сети (ГридННС, http://www.ngrid.ru). Ресурсный центр также включает клиентские интерфейсы разных уровней к ресурсам указанных полигонов. Составная часть ресурсного центра – ГРИД портал (объединение Грид и Web сервисов), с WWW интерфейсом, позволяющим пользователям получить облегченный доступ к различным ГРИД сервисам и ресурсам в области вычислительной химии с помощью web-браузера. Проведена адаптация ряда стандартных прикладных квантово-химических пакетов (GAMESS-US, Gaussian-03, CPMD, Dalton-2, NAMD2 и др.) и авторских программ в области квантовой химии для запусков в различных распределенных средах. Разработанные механизмы адаптации включают создание скриптов по формированию исходящих заданий, запуск через брокер ресурсов на удаленных узлах, мониторинг выполнения задач, возвращение полученных результатов с удаленных ресурсов и «сборку» окончательных результатов на интерфейсе пользователя. Разработан ряд оригинальных вычислительных методики для решения специфических проблем запуска ПО вычислительной химии в распределенных средах, включая метод формирования «пучков» формально независимых заданий, направляемых на большое (до 107) количество процессоров на различных распределенных ресурсах и метод создания «виртуальных контейнеров» (для работы в гетерогенных вычислительных средах), позволяющий запускать ряд прикладных пакетов на параллельных распределенных сайтах без их предустановки и конфигурирования. По тематикам, связанным с развитием технологий параллельных и распределенных вычислений, за последние 3 года опубликовано около 30 работ, из них 6 статей. В течение 2004-2010 гг. развитие технологий по применению вычислительной химии в распределенных средах были поддержаны рядом программ Президиума РАН (Программа №15, 2007-2008 гг.; Программа №13, 2009-2011 гг.), Союзного Государства (Программа СКИФ-ГРИД) и Федеральной целевой научно-технической программой (2005-2007 гг.)

Разработанный комплекс программ «Специализированный проблемно-ориентированный пакет вычислительных сервисов различного уровня для решения задач вычислительной и квантовой химии в распределённых сетях ГРИД» представлен для регистрации в Роспатент.



Информационно-вычислительные технологии прогнозирования радиационного ресурса и безопасности космических экспедиций

НИИЯФ МГУ одной из ведущих организаций в исследованиях радиационных полей в околоземном пространстве, в течение многих лет выполняет работы по космическому материаловедению, проводит исследования радиационных воздействий на материалы и элементы электроники.



Спинтроника

В НИИЯФ МГУ исследования физики магнитных явлений в структурах спинтроники проводятся в течении многих лет. В этих исследованиях НИИЯФ МГУ сотрудничает с физическим факультетом МГУ, с МИФИ, с университетом Гронингена (Нидерланды), с Техническим университетом Делфта (Нидерланды) и некоторыми другими организациями. По данной теме было опубликовано более 20 статей в ведущих российских и международных журналах, учебное пособие, защищено 2 кандидатских диссертации.



Компьютерные технологии для инженерного анализа и проектирования

В целом, совокупность компьютерных технологий, есть базовая критическая технология и является важнейшей во всем спектре, как гражданских, так и оборонных технологий. Именно на её основе решаются наиболее трудные, прорывные задачи современной науки и промышленности. Рассматриваемые компьютерные технологии инженерного анализа и проектирования представляют собой современное ядро фундаментальных основ инженерной деятельности. Это обусловлено тем, что все большее число задач промышленности, как физико-математические, формулируются максимально приближенно к реальности, а значит являются междисциплинарными, со всеми вытекающими отсюда объемами вычислений.



Технологии развития научного и кадрового потенциала как основы конкурентных преимуществ России в ИТ-сфере (ИТ-образование)

Многие вопросы, связанные с ИТ-образованием и его качеством, остаются для участников российского рынка высоких технологий ключевыми. К сожалению, стоит отметить, что проблемы в образовании остались такими же, какими были еще 10 лет назад, несмотря на некоторое улучшение в данной области.





Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   18




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница