Paradoks sa 66 glava

Kada bi svaki čovek bio dovoljno uvežban u elementarnom matematičkom računu tako da mu je potreban samo peti deo sekunde da pomnoži dva broja, svi ljudi na Zemlji bi za jedan sekund mogli da izvrše ukupno 30 milijardi operacija množenja. Zamislite računar koji za jedan sekund obavlja sedam puta više računskih operacija. Najzanimljivije je da se takva jedna mašina, sedam puta brža od čitave ljudske populacije u napregnutom računanju, ne nalazi samo u udaljenim centrima svetske nauke već i u neposrednom susedstvu. Superkompjuter Paradoks sastavljen je u Laboratoriji za primenu računara u nauci, na Institutu za fiziku u Zemunu. „Ovo je najbrži superkompjuter na Balkanu, a verovatno i nešto šire od toga“, kaže u razgovoru za „Vreme“ dr Aleksandar Bogojević. „Kao i kod svih modernih superkompjutera, brzina na Paradoksu postiže se zahvaljujući tome što se on ne sastoji od jednog već od 66 procesora. Umesto jedne, ovo biće ima 66 glava.“ Paradoks je napravljen za dve vrste naučnih istraživanja – za izračunavanja koja bi na konvencionalnim mašinama trajala preterano dugo i za ona koja zahtevaju velike memorijske resurse. „Mi nismo servis za brzo računanje“, kaže Bogojević. „U našoj laboratoriji obavljaju se ona istraživanja koja je na drugim mestima nemoguće izvršiti.“

SANDUK SA FIOKAMA: Izmerena brzina Paradoksa je 0,21 teraflopsa. Mr Antun Balaž objašnjava kako se pomoću Limpack testa utvrđuje njegova brzina. Ovaj test primenjuje se za merenje brzine 500 najvećih superkompjutera na svetu (www.top500.org). „To je jedan standardizovan skup matematičkih operacija. One se zadaju superkompjuteru i potom se meri vreme koje mu je potrebno da ih obavi“, kaže Balaž dok se iza njega čuje šum ventilatora specijalno konstruisanog sistema za hlađenje superkompjutera. Zbog velikog broja procesora, Paradoks se izuzetno greje. Na svakih sat vremena, on oslobodi deset kWh energije – kao tri velike TA peći. Uz to, superkompjuter se nikada ne isključuje, tako da mu je potrebno konstantno napajanje i naročit tretman. Do njega su dovedene posebne strujne i optičke linije. Na sredini duge, jarko osvetljene laboratorije sa belim zidovima i Ešerovim slikama stoji veliki stakleni sanduk sa fiokama. Balaž otvara staklena vrata na Paradoksu i izvlači jednu od fioka. „Na svakom od ovih nodova nalaze se dva procesora, a svi oni međusobno su povezani pomoću dva switcha. Njihova uloga je presudna. Switchevi omogućuju da procesori komuniciraju jednako brzo, tako da međusobno mogu da razmene milijardu bitova u sekundi“, objašnjava Balaž. Na svakom nodu nalaze se dva Pentium 4 Xenon procesora od 2,8 gigaherca. Paradoks za svoj rad koristi 37 gigabajta RAM memorije koja je ravnomerno raspoređena na sve procesore, a ima i hard disk od 1,5 terabajta memorijskog prostora. Zbog neprestane potrebe da se usavršava, pošto se ne sme dopustiti da ovakva mašina izgubi na vrednosti, Paradoks je tokom poslednje godine pojačan za 20 odsto svojih kapaciteta.

ASTEROIDI: Paradoks nije sam, već je povezan sa drugim superkompjuterima u regionu. „Naša laboratorija, zajedno sa Računarskim centrom Univerziteta u Beogradu, uključena je u SEE GRID projekat“, kaže za „Vreme“ dr Aleksandar Belić, šef Laboratorije za primenu računara u nauci (www.scl.phy.bg.ac.yu). To je mreža svih superkompjutera Jugoistočne Evrope u koju su uključene mašine iz Turske, Grčke, Makedonije, Bugarske i Hrvatske. „Paradoks je najbrži superkompjuter SEE GRID-a. On sam čini 50 odsto kapaciteta ove mreže“, naglašava Belić. U Laboratoriji za primenu računara smatraju da je od izuzetnog značaja što je naša zemlja već sada, u pionirskom stadijumu, uključena u ovakve projekte, pošto je GRID nova mreža koja će verovatno napraviti revoluciju kakvu je učinio internet. Kao i Web, nova mreža se takođe razvija u CERN-u, evropskom centru za nuklearna istraživanja. Kao ultrabrza mreža superkompjutera, GRID će za sva velika i složena izračunavanja omogućiti ono što je dosadašnji internet učinio za protok informacija. U međuvremenu, Paradoks se koristi u istraživačkim projektima u više naučnih disciplina. Tako je na njemu moguće izvršiti trodimenzionalnu vizualizaciju biomedicinskih podataka, a jedan od najzanimljivijih projekata koji se u saradnji sa Astronomskom opservatorijom obavlja na Paradoksu vezan je za asteroide koji bi mogli da udare u našu planetu. Na osnovu osmatranja NASA, Paradoks omogućuje da se uz neprestani unos podataka i potonje korekcije, predvide putanje malih asteroida u Sunčevom sistemu za narednih nekoliko decenija. Ovo je izuzetno značajna vrsta istraživanja, pošto čak i mali asteroidi od deset do sto metara u prečniku mogu da izazovu kataklizmu na Zemlji.

BATERIJSKA LAMPA: Upotreba moćnih računara kao što je Paradoks utiče i na metodologiju istraživanja u fizici. Pored eksperimenta i teorije, sada je moguće postavljati netrivijalne numeričke eksperimente. „Oni omogućuju da razvijemo novu intuiciju. To je kao baterijska lampa“, kaže dr Aleksandar Bogojević poredeći proces istraživanja sa lutanjem po mračnoj sobi, gde Paradoks osvetljava put sve dok se ne pronađe prekidač za svetlost. Tako je na Paradoksu razvijen nov matematički metod za računanje funkcionalnih integrala koji je 108 puta brži od dosadašnjih metoda korišćenih u kvatno-mehaničkim proračunima. Ovi rezultati nedavno su objavljeni u prestižnom časopisu „Fiziks rivju leters“, listu sa najvećim impakt faktorom u fizici. Inače, najveći deo novca za izgradnju superkompjutera obezbedilo je Ministarstvo za nauku i zaštitu životne sredine, ali su sredstva prikupljana i iz drugih izvora. „Ovo je najoptimalnija mašina koja se može dobiti za naučna istraživanja“, smatra Bogojević. On upoređuje Paradoks sa najvećim superkompjuterima na svetu koji imaju hiljadu puta više procesora i skuplji su proporcionalno toliko puta, ali su od Paradoksa brži samo 150 puta. Međutim, Bogojević kaže da oni, iako fizičari istraživači, nisu pobornici samo nauke radi nauke. „Evropski centar u CERN-u će u narednim godinama preuzeti primat od SAD i postati središte svetske nauke. Ako se u tome na vreme pozicioniramo unutar Evrope, to je jedini način da preskočimo 50 godina ekonomskog zaostatka za razvijenim svetom.“ Bogojević podseća da je izgradnja jednog autoputa drastično skuplja od izgradnje informatičkih puteva, naglašavajući kako je jedini način za naš napredak pravovremeno učešće u razvoju novih tehnologija kao što je GRID. Na Paradoksu se, pored naučnih istraživanja, odvaja vreme i za obuku novih stručnjaka, tako da se u okviru nekoliko izuzetno napornih programa ovde obučavaju mladi fizičari iz Istraživačke stanice Petnica i studenti fizike. „Nama nije cilj da budemo prvi kada smo jedini. Mi želimo da sami sebi stvorimo konkurenciju. I da posle toga budemo prvi među sto“, kažu u Laboratoriji za primenu računara u nauci.