Год назад на X Национальном Суперкомпьютерном Форуме, проходившем в Переславле, прозвучал маленький доклад о военном IT и военных суперкомпьютерах. Выступали Николай Владимирович Перфилов и Василий Иванович Мишин из ЦНИИ-12 Министерства обороны. Их институт работает на окраине города Сергиев Посад, их доклад прозвучал 2 декабря 2021 года.

Военные центры коллективного пользования

К 2021 году были организованы два центра коллективного пользования суперкомпьютерами. Один построен в ЦНИИ-12 (Сергиев Посад), второй в технополисе «Эра» (Анапа). В Анапе создан центр компетенций, где совместно работают Минобороны, ВНИИТФ (Институт технической физики) и ВНИИЭФ (институт экспериментальной физики). Один из кластеров построен на процессорах «Эльбрус» и позволяет работать в защищённом режиме.

Вообще, в этих ЦКП взят курс на импортозамещение и разрабатываются специальные отечественные программы, однако к 2021 году задача ещё не была решена.

Перспективные темы — развитие цифровых двойников, использование искусственного интеллекта, имитационное и математическое моделирование, обработка больших данных.

Увы, оглашать подробности нельзя: военный ЦКП работает с секретной информацией.

Что моделируют и зачем

Главное применение суперкомпьютерных технологий — это замена натурных испытаний через численное и имитационное моделирование физических процессов различной природы, которые исследуются организациями Министерства обороны.

Военные суперкомпьютеры моделируют испытание военной техники в виртуальной среде, на виртуальном полигоне. Это общепринятый подход: сначала сделать численное испытание, а потом провести натурные испытания и подтвердить расчёт. Этим же заняты автомобильные концерны по всему миру.

Моделировать надо работу и применение оружия, которое строится на новых технических принципах и не проверено в натурных испытаниях. Раньше всё это решали на машинах в сотни терафлопс, а сейчас существуют компьютеры на 1 петафлопс, однако даже таких машин уже недостаточно для моделирования интересующих сценариев. Большие вычислительные мощности нужны как для имитационного моделирования, так и для физического моделирования больших систем. Легко рассчитывать отдельные элементы конструкции, но когда моделируется система в целом (целый танк или самолёт) — для сетки с мелкой детализацией нужны очень большие ресурсы, развитые средства программирования и визуализации.

Здесь необходимо концентрировать усилия институтов и ведомств для создания комплексных моделей процессов и явлений. Сейчас каждая организация работает по своим правилам, а нужны единые подходы к цифровым двойникам. Сами ЦКП уже построены, однако совместная работа военных проектировщиков к лету 2021 года ещё не организована.

Цифровой двойник — это замена натурной машины её математической моделью. Модель получается очень сложная. Надо учитывать не только физические свойства деталей, но и модель боевого взаимодействия, надо рассчитывать механические, ионизирующие, магнитные явления. Ведь единственное натурное испытание, доступное военным, это крэш-тест, где отваливается крыло или переворачивается танк. Всё это очень интересно, однако эксперимент получается очень затратным. Цифровая модель намного дешевле, даже если придётся калибровать её на реальных объектах.

Как работает научная рота

В научные роты в Анапе попадают выпускники технических вузов, бакалавры и магистры, зачастую отличники с опубликованными результатами. Научных рот много.

Служба в научной роте идёт один год. Казалось бы, как прийти и сразу взяться за серьёзную тему? Для этого организованы рабочие группы, обычно по 3 человека, они получают задачу сообразно своим возможностям. Есть большая задача, которая переходит из одной группы в другую. Ими руководят военные исследователи. Так и получается, что в научной роте служат по призыву, однако получается решать серьёзные задачи.

Научная рота отличается от строевой. Они больше занимаются той наукой, которой учились. Они живут не в казарме, а в общежитии вроде гостиницы. Есть доступ к интернету, есть доступ к научным базам данных. Многие остаются служить офицерами по контракту, иные уходят работать на военные предприятия.