Хоч і «сітка», та не Інтернет

Робочу групу зі створення українського сегмента міжнародної комп’ютерної системи «Грід» було доручено очолити не представникам кібернетичної галузі, а одному з найвідоміших вітчизняних фізиків-теоретиків, головному вченому секретарю Національної Академії наук, лауреату Державної премії України Анатолію Загородньому.

— Грід-технології — це новітні інформаційно-обчислювальні технології, які, безперечно, мають реальну перспективу найширшого застосування в різноманітних галузях науки, освіти, економіки та гуманітарної сфери, — розповідає Анатолій Загородній. — Основ­на ідея гріду — у колективному використанні гео­графічно розподілених комп’ютерних ресурсів великої потужності, які об’єднані швидкісними каналами зв’язку. Їх робота організована таким чином, що користувач сприймає цю мережу як один гігантський комп’ютер. Становлення грід-техно­логій відбувається зараз так швидко, що за темпами розвитку значно випереджає навіть Інтернет. Отож зовсім недарма економічно роз­винуті країни виділяють величезні кошти на дослідження з грід-технологій, розбудову національних грід-інфраструктур, підтримку співробітництва в цій новій інформаційній галузі. А провідні міжнародні експерти в один голос твердять: невдовзі жодна країна без розвинутої грід-інфраструктури не зможе навіть сподіватися на гідне місце серед передових держав світу.

— Яка передісторія цього винаходу?

— Після ухвалення в 1999 році рішення про спорудження в ЦЕРНі прискорювача частинок на зустрічних пучках  відразу постало питання про збереження та обробку експериментальної інформації. Адже сам по собі обсяг даних, які отримуватимуться щорічно в експериментах на цьому найпотужнішому у світі прискорювачі, оцінюється в 15—20 мільйонів терабайтів. Для невеличкого образного порівняння: цей інформаційний потенціал відповідає 20 мільйонам стандартних компакт-дисків. А якщо, припустимо, ці диски покласти один на одний, то вийде такий собі «стовпчик» близько 20 км зав­вишки. Отож для якомога ефективнішої обробки цього масиву даних якраз і було запропоновано об’єднати комп’ютерні ресурси багатьох фізичних центрів і лабораторій в єдину обчислювальну мережу. Така мережа дістала назву Grid, що в перекладі з англійської означає «сітка».

Майже відразу грід-технології почали широко застосовувати в науці, медицині, освіті та бізнесі. Першим прикладом їх упровадження для інформаційного супроводу медичних досліджень став проект Mammogrid (2002 р.), призначений для архівування досліджень молочної залози та профілактики її онко­патології, який було здійснено на базі двох британських та одного італійського шпиталів. Сьогодні грід-мережею планується охопити основні клініки в Європі, де проводяться мамологічні обстеження жінок, та надати доступ науковцям до цих даних. Такий аналіз може вивести наші знання на якісно новий рівень розуміння розвитку хвороби та поліпшити достовірність обстежень на ранніх стадіях захворювання.

Яскравий приклад ефективності грід-технологій — дослідження вірусу пташиного грипу H5N1, яке провадилося в 2006 році в 17 країнах. Завдання, що потребує 82 роки обчислень на одному персональному комп’ютері, було виконано за допомогою грід-технологій та 1700 комп’ютерів лише за чотири тижні.

Ще одна сфера застосування — моделювання так званої «віртуальної людини». Біомедичні моделі мають багато внутрішніх взаємозв’язків, їх еволюція пов’язана з перебігом складних фізичних і хімічних процесів, тому для моделювання таких систем необхідні великі обчислювальні ресурси та інтенсивні обрахунки. Та й змоделювати саму «віртуальну людину» також можна тільки за наявності дуже великих обчислювальних ресурсів.

— Як розвиваються грід-технології в Україні?

— Розповім про це на прикладі Націо­нальної Академії наук. Перші роботи з практичного розвитку грід-технологій розпочались у нас приблизно 5 років тому. Та лише у квітні 2006 року було ухвалено урядову програму «Впровадження грід-технологій та створення кластерів у НАН України».

Сьогодні створено академічну грід-мережу, яка об’єднує обчислювальні потужності багатьох наукових інститутів (до її складу входять 16 потужних суперкомп’ютерів (кластерів) із загальним ресурсом більше 1500 процесорних ядер та близько 150 терабайтів дискової пам’яті). Цей ресурс ефективно використовується в новітніх наукових дослідженнях із фізики, астрономії, молекулярної біології та генетики, нанотехнологій, гео­фізики…

Наявність грід-інфраструктури в НАНУ сприяє євроінтеграції вітчизняної науки. Про що свідчить участь україн­ських учених у кількох великих міжнародних грід-проектах та колабораціях, серед яких, наприклад, EGEE-W (один із найбільших міжнародних проектів, що об’єднує зусилля всіх розвинутих країн у галузі застосування грід-технологій).

Додам, що з метою широкого впровадження та використання грід-технологій в Україні Кабінет Міністрів затвердив «Концепцію державної цільової науково-технічної програми впровадження та застосування грід-технологій на 2009—2013 роки». Тож ці технології, без сумніву — один із пріоритетних напрямів науково-технічних досліджень.