Наука

Седиш в София, работиш в Женева

В БАН бе създадена първата българска елка и бе въведен интернет в страната, сега внедряват нови тип информационна технология

Велиана Христова

Така сме свикнали вече с интернет, че рядко някой си спомня кога и как глобалната мрежа дойде в България. Нито пък кой я докара тук. А не беше чак толкова отдавна - през 1994 г. Направо древност ни изглежда времето, в което у нас се е появила първата елка. И разбира се, имената на хората, които са я направили в БАН през 1966 г., са потънали в забрава. Сега звеното на академията, което въведе интернет у нас - Институтът по паралелна обработка на информацията (ИПОИ), току що направи още един изследователски удар и приобщава страната ни към нова световна висша технология. След няколко години и тя вероятно ще е всекидневие, но засега малцина знаят що е Грид технология. 

 Кирил Боянов

Глобалната мрежа интернет осигурява пълен достъп до информация от източници в цял свят, както и възможност за създаване на обширна база данни. За разлика от нея Гридът е нов тип инфраструктура, която осигурява достъп до изчислителни ресурси и данни, разпределени по света. Т.е. можеш да изпратиш своя сложна задача или програма в мощен компютър, намиращ се в друга държава, и в него сам или с чужда помощ да направиш съответните изчисления.  
За да се изгради Грид мрежа, е необходимо да се създаде базова инфраструктура от много свързани помежду си компютри с обща база данни, която стъпва върху интернет и осигурява достъп до изчислителни ресурси, разказва директорът на института акад. Кирил Боянов. ИПОИ заедно с Института за ядрени изследвания и ядрена енергетика при БАН са основатели на Грид мрежата в България. Когато за дадена задача нашата база няма достатъчно изчислителна мощност, новата технология позволява да я изпратим например в базата на европейския ядрен център ЦЕРН, там да си направим изчисленията в техните компютри и да си вземем резултатите, обяснява акад. Боянов. Възможностите за решаване на големи задачи се разширяват неимоверно, без да е необходимо тук, в България, да създаваме супермощни изчислителни бази.  

Идеята за тази нова световна система е на Европейския център за ядрени изследвания ЦЕРН. Но женевските учени са разбрали, че сами не могат да се справят с такава огромна задача и имат нужда от помощта на партньори, а освен това съвместната работа в системата няма да позволи в натоварването й да има престои. В базата на ЦЕРН са концентрирани 20 000 компютъра, които работят паралелно и всеки от тях може да върши определени неща. Грид всъщност означава решетка (клъстер) от машини, които паралелно решават определени задачи и са способни много бързо да си обменят информация и да я изпращат чрез интернет на други места в света - например в базата на ИПОИ. И обратно - да приемат решени в института на БАН задачи. Грид системата в ЕС ползва европейската научна и образователна интернет мрежа GEANT. Тя обаче има особени правила - в нея не може да се "качват" търговски цени, реклами, обяви за търгове. Половината от цената на трафика в тази интернет мрежа се поема от ЕК, поради което тя е по-евтина за ползвателите. България плаща за скорост 310 мбт/сек. от GEANT, но акад. Боянов се надява, че в близките месеци ще можем да осигурим 610 мтб/сек.
Изглежда като фантастика: "влизаш" в компютри на другия край на Европа, работиш, след което връщаш решената задача в своя компютър. Всяка държава участничка (у нас чрез Държавната агенция за информационни технологии и съобщения) плаща такса за GEANT, като събира сумите от отделните участници. Машините за Грид технологията са разпръснати по света. Европейският център издава сертификат на организациите с които сътрудничи, след като се убеди, че те са способни да работят с такава техника и да решават свои и чужди задачи чрез мрежата. Особено полезно е, че при пикови натоварвания в трафика, няма нужда да чакаш, а просто отиваш другаде, където в момента е свободно, казва Кирил Боянов. 
Всяка страна, чиито институции ползват новата световна система, определя за какви задачи ще използва възможностите й. Засега Грид технологията се използва главно за изследователски цели, към нея са закачени звена от 91 страни. Всички трябва да изградят свои изчислителни ресурси, за да участват в консорциума, да дават достъп на останалите сертифицирани участници и да поддържат изправността на своите изчислителни центрове. Ако се установи, че връзката прекъсва или има други проблеми, ЕК не финансира нови проекти на съответното звено. В рамките на ЕС са създадени работни групи, които се грижат за развитието на системата.
Първите български партньори на ЦЕРН в тази система са двете звена на БАН - ИПОИ и ядреният институт. Разработването и включването на нашите изчислителни мощности е станало с помощта на проекти, финансирани от Европейската комисия.  Центърът за Грид технологии в ИПОИ разполага с 80 паралелно работещи процесора, но искаме да ги направим 200, казва Кирил Боянов. Участието с проекти в Грид системата на Европа е част от спечелените от института грантове по завършилата в края на 2006 г. Шеста рамкова програма на ЕС за наука. Миналата седмица ИПОИ бе награден като най-успешното звено на БАН в тази програма - с 13 проекта за над 2 млн. евро.  

Сега към Грид технологията вече са включени още 4 института на БАН, физико-математическите факултети на СУ и Пловдивския университет, Американският и Минно-геоложкият университети. Нашата цел е да включим повече висши училища и други звена в мрежата, за да бъде ефективно използването й, казва акад. Боянов. За БАН от това печалба няма, но има полза за страната, смята той. В ИПОИ в момента подготвят вариант на стратегия за развитието на национална Грид инфраструктура като част от държавната стратегия за развитие на информационно-комуникационните технологии.
Много полезно приложение на Грид технологията за научни и практически цели може да има например в медицината - за определяне на химическата структура на лекарства, за симулации на промени в молекулата, при които се получава вещество с нови свойства, за изолиране на групи съединения. Има Грид програми в областта на биомедицината, особено за геномни изследвания, за натрупване на бази данни за наследствените заболявания на населението и пр. Новата технология може да се прилага и за електронно здравеопазване - за интернет общуване на болни с медицинските заведения, за консултации от разстояние или дистанционен анализ на проби за кръвна захар или на кръв. Или пък в областта на физиката, химията, астрофизиката, науките за Земята, метеорологията, финансите. В института на Кирил Боянов е разработено Грид-приложение за задачи от електронен транспорт в полупроводникови материали в областта на полупроводниковата физика. В сферата на екологията пък екип от БАН с партньори от Дания прави математически модели на замърсяването в Южна Европа. Вече е установено, че най-замърсен е районът на Северна Италия. 
 

06.02.2007