Томский государственный университет приобрел за счет средств мегагранта правительства РФ новое оборудование для своего суперкомпьютера СКИФ Cyberia, который входит в топ-50 суперкомпьютеров России. Благодаря новой технике физики ТГУ смогут обрабатывать большие объемы данных для проектов отечественного суперколлайдера NICA. Исследования проводятся в рамках нацпроекта «Наука и университеты».
СКИФ Cyberia создали и установили в ТГУ в 2007 году: тогда он считался самым мощным суперкомпьютером СНГ по производительности системы в стандартном тесте Linpack, которая составляла 8,9 TFLOPS. В последующие годы мощности СКИФ Cyberia планомерно увеличивали. В настоящее время суперкомпьютер ТГУ занимает 36 место в списке самых мощных в СНГ, а его пиковая производительность достигает 239 триллионов операций в секунду.
– Мы обновили сегмент суперкомпьютера, который используется для моделирования задач физики высоких частиц. Раньше выделенный сегмент суперкомпьютера использовался в проекте Большого адронного коллайдера, а сейчас будет служить проектам отечественного ускорителя NICA. Наши физики получат возможность обрабатывать большие объемы данных, их модели будут более точными, – пояснил директор Суперкомпьютерного центра ТГУ Cyberia Вячеслав Гойко.
Он добавил, что для обработки этих данных ТГУ закупил серверы с графическими ускорителями, которые позволят использовать алгоритмы искусственного интеллекта в физике высоких энергий.
Новое оборудование приобретено в рамках мегагранта правительства РФ: это серверы стоимостью более 32 миллионов рублей, которые включают 640 вычислительных ядер, графические ускорители для запуска алгоритмов искусственного интеллекта, более 2,8 Тб оперативной памяти и высокоскоростная система хранения данных емкостью 90 Тб.
Ранее сообщалось, что ученые ТГУ выиграли грант в размере 500 миллионов рублей на реализацию научного проекта в области физики высоких энергий. Одна из задач проекта заключается в переносе международного опыта, полученного на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРН, на российский адронный суперколлайдер NICA. Физики ТГУ в предыдущие годы активно участвовали в БАК-экспериментах – ATLAS, TOTEM и CMS.
Суперколлайдер NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility) – это ускорительный комплекс, который создается на базе Объединенного института ядерных исследований (Дубна, Россия) для изучения свойств плотной барионной материи. С помощью NICA планируется воссоздать и исследовать кварк-глюонную плазму – то особое состояние вещества, в котором пребывала наша Вселенная даже не в первые секунды, а в их десятитысячные доли после Большого Взрыва.
Суперкомпьютеры играют важную роль в анализе огромных массивов данных, генерируемых в экспериментах физики высоких энергий. По словам декана физического факультета ТГУ, заведующего лабораторией анализа данных физики высоких энергий Сергея Филимонова, основные задачи ученых в рамках мегагранта – это моделирование сложных систем детекторов элементарных частиц и анализ данных экспериментов, которые на таких установках проводятся.
– Эти исследования требуют мощных вычислительных ресурсов, – говорит Сергей Филимонов. – Объем данных, которые такие эксперименты генерируют, огромен, поэтому требуются специальные ресурсы и специальные технологии, чтобы их собирать, хранить, обрабатывать и анализировать. Здесь без суперкомпьютеров не обойтись.
Добавим, что в проекте по мегагранту ученые ТГУ реализуют несколько взаимосвязанных научных работ, которые напрямую касаются суперколлайдера NICA и экспериментов в области физики элементарных частиц. Это моделирование детекторов частиц, анализ больших данных в экспериментах, разработка новых методов анализа данных с использованием ИИ и машинного обучения. Также они занимаются разработкой электроники сбора данных для детекторов частиц.
В список задач по мегагранту входит и подготовка специалистов для работы в новых научных мегасайенс-проектах в России. Для этого на физическом факультете ТГУ готовится к запуску новая программа бакалавриата «Цифровая физика: анализ данных физики высоких энергий и моделирование сложных систем».