Здравствуйте! На данный момент портал работает в режиме тестирования.
мама
123
ИТ и электроника Новости

«Персоналка» ученых МГУ решает сложные уравнения лучше суперкомпьютера

суперкомпьютера

Под руководством профессора, заведующего лабораторией теории атомного ядра НИИЯФ МГУ им. М.В. Ломоносова Владимира Кукулина старшие научные сотрудники Владимир Померанцев и Ольга Рубцова использовали персональный компьютер с графическим процессором для решения сложнейших уравнений квантовой механики. Прежде для таких задач применяли мощные и дорогие суперкомпьютеры. Об этом сообщает пресс-служба вуза.

По словам профессора Кукулина, им удалось настроить персональный компьютер таким образом, что он решал задачи в несколько раз быстрее суперкомпьютера: вместо 2-3 дней ему потребовалось всего 15 минут.

«Мы добились скорости, которая и присниться не может. Программа работает так, что 260 миллионов сложных двойных интегралов на настольном компьютере она считает за три секунды. И никакого сравнения с суперкомпьютерами! Мой коллега из Бохумского университета в Германии (к сожалению, недавно скончавшийся), лаборатория которого занималась тем же, проводил расчеты с помощью одного из самых больших суперкомпьютеров Германии с известной архитектурой BLUE GENE, что на самом деле очень дорогое удовольствие. И то, чего его группа добивается за двое-трое суток, мы делаем за 15 минут, не потратив ни копейки», — подчеркнул ученый.


Красноярские ученые предложили новый материал для ускорения работы компьютеров


В пресс-службе отметили, что российские ученые удивили своих западных коллег. «Эта работа, на наш взгляд, открывает совершенно новые пути в анализе ядерных и резонансных химических реакций. Она также может оказаться очень полезной для решения большого числа вычислительных задач в физике плазмы, электродинамике, геофизике, медицине и множестве других областей науки. Мы хотим организовать что-то наподобие учебных курсов, где исследователи самых разных научных направлений из периферийных университетов, не имеющие доступа к суперкомпьютерам, смогли бы научиться делать на своих «персоналках» то же самое, что делаем мы», — отметил Кукулин.

Решенные с помощью ПК уравнения сформулировал еще в 60-х годах XX века российский математик Людвиг Фадеев. Они описывали процесс рассеяния нескольких квантовых частиц, то есть представляли собой некий квантовомеханический аналог ньютоновой теории трех тел. В результате быстро возникла целая область квантовой механики под названием «физика малочастичных систем».

Эта область представляет огромный интерес для ученых, занимающихся квантовой механикой и теорией рассеяния. Главной их целью в течении нескольких десятилетий после пионерской работы Фаддеева было научиться решать эти уравнения. Однако из-за своей невероятной сложности для расчета уравнения в случае полностью реалистических взаимодействий между частицами системы долгое время не поддавались исследователям — до тех пор, пока не появились суперкомпьютеры.


Росатом, ФПИ и Минобрнауки совместно с вузами создадут российский квантовый компьютер


Ситуация резко изменилась после того, как группа из НИИЯФ МГУ решила использовать в своем персональном компьютере один из новых графических процессоров корпорации Nvidia, разработанный для работы в игровых приставках. По словам Кукулина, процессор был не самый дорогой — из тех, что можно купить в магазине за 300-500 долларов.

Главной проблемой при решении уравнений рассеяния для нескольких квантовых частиц было вычисление интегрального «ядра» – громадной двумерной таблицы, состоящей из десятков и сотен тысяч строк и столбцов, причем каждый элемент такой огромной матрицы был результатом очень сложных вычислений. Но эта таблица представляла собой как бы экран с десятками миллиардов пикселей, и с помощью хорошего графического процессора ее вполне можно было построить. Воспользовавшись софтом, разработанным в Nvidia, и написав собственные программы, ученые разбили свои вычисления на много тысяч потоков и смог ли решить задачу.

 

Об авторе

Валерия Щеголевская

Валерия Щеголевская

Главный редактор Russian IT World