Иван ХНЫКОВ, преподаватель ОмГТУ: «Недавно под моим руководством ОмГТУ внедрил автоматизированный комплекс в администрации Омска»

15 ноября 2010 года будут подведены итоги очередного конкурса У.М.Н.И.К. Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. В списке финалистов 31 фамилия из Омска. Экспертный совет выберет из них 15 победителей, которые получат гранты Фонда в размере 200 тысяч рублей. «КВ» по традиции расскажут об авторах наиболее интересных изобретений. Имена лауреатов пока не названы, поэтому предлагаем вашему вниманию проект-победитель предыдущего, 2009 года.

Иван ХНЫКИН и Андрей СВЕНЧ — выпускники аспирантуры классического университета, недавно перешли в политех: Иван устроился преподавателем, а Андрей поступил в магистратуру. За год они усовершенствовали суперкомпьютер, приобретенный вузом, за что получили грант У.М.Н.И.К.а. Корреспондент «КВ» Максим ДУБОВСКИЙ выяснил, за счет чего молодые изобретатели обошли гигантские корпорации, выпускающие компьютеры, сколько времени потребуется, чтобы закончить проект и чем гибридная суперкомпьютерная система отличается от обычного кластера.
— Расскажите о своем проекте, в чем его научная новизна?
СВЕНЧ. На самом деле, у нашего проекта два направления: программно-аппаратный комплекс, предназначенный для высокопроизводительных вычислений, он базируется на кластере ОмГТУ (здесь – совокупность компьютеров, объединенных в рамках некоторой сети высокоскоростными каналами связи для решения одной задачи. И представляющая с этими зрения пользователя единой аппаратный ресурс. Проще говоря — суперкомпьютер. — Прим. «КВ») и программная система доступа к кластеру и сервис в Интернет.
— В чем отличия вашей разработки от существующих, первый кластер был создан еще в 1994 году, с тех пор изобретено, наверное, почти все?
ХНЫКИН Все началось в прошлом году: университет купил кластер, к нам начали подходить люди и интересоваться, как можно этот кластер использовать. Мы долго отвечали на подобные вопросы, нам надоело, мы начали разрабатывать программы, которые, независимо от степени подготовленности пользователя, позволяли бы запускать различные программы на этой машине. Когда мы объединили классические процессоры с графическими, получился некий гибрид, который можно использовать, в том числе и с помощью сети Интернет, из любой точки мира. В чем отличия нашего проекта от прочих? Принципиальное отличие в том, что в нашем кластере выполнена гибридизация графических и классических процессоров. Что касается системы управления, то конкуренты только начинают появляться, я думаю, что через год-полтора появится что-нибудь похожее на нашу разработку.
— В каких сферах может применяться ваша разработка?
СВЕНЧ. Сфер применения много даже у обычного кластера. На нем можно решать практически любые исследовательские задачи естественных наук, машиностроения, гидродинамики, прогнозирования погоды. При добавлении графических процессоров круг задач значительно расширяется, кластер с графическими процессорами обладает гораздо большей вычислительной мощностью, чем обычный, таким образом, многие задачи оптимизации, которые раньше требовалось решать последовательно, решаются параллельно. На нашем кластере вычислительно-интенсивные задачи могут выполняться на графических процессорах, а основная обработка будет вестись на кластере центральных процессоров.
— Хотелось бы уточнить: что такое графические процессоры?
— СВЕНЧ. Говоря пользовательским языком, графические процессоры – это видеокарты. Сейчас они развились до достаточного уровня, году в 2007 появилась универсальная архитектура видеопроцессоров, которая позволяет использовать их как устройства с большим количеством вычислительных ядер. Соответственно, их можно использовать для вычислений.
— И никто не догадался совместить кластер и видеокарты?
СВЕНЧ. По крайней мере в России этим никто не занимался. Раньше центральные процессоры использовались исключительно как управляющие устройства для видеокарт, а мы делаем систему, в которой два этих узла будут работать равноправно.
— Вы уже проводили какие-нибудь вычисления с помощью своей системы?
ХНЫКИН. Недавно происходил просчет химических процессов. Также кластер использовался для решения задач криптографии – вскрытия различных ключей.
СВЕНЧ. В сферу применения созданной нами гибридной системы можно включить и создание 3D фильмов. Существует такое понятие, как рендеринг — визуализация и построение готового изображения на основе трехмерной сцены. На нашем кластере может выполняться просчет сложных поверхностей, в том числе и жидкостей, могут вестись физические расчеты.
? Какие омские предприятия могут заинтересоваться вашей разработкой?
СВЕНЧ. Прежде всего мы планируем сотрудничать с промышленными предприятиями. Наши расчеты могут заинтересовать ОНПЗ. К примеру, мы уже провели поиск оптимальных технологических режимов работы многоветочного нефтепровода. Если проводить подобные расчеты на обычном компьютере, это займет очень много времени, а мы сделали это довольно быстро.
? Сколько времени вам потребуется, чтобы завершить работу над проектом?
СВЕНЧ. Конкурс У.М.Н.И.К. предусматривает финансирование проектов на протяжении двух лет, на первой стадии планируется построение опытного образца. Также мы столкнемся с такими трудностями, как реализация набора алгоритмов для готовой системы, затем — поиск заказчиков. После этого мы, скорее всего, создадим предприятие и будем участвовать в программе «СТАРТ».
? Хватит ли тех денег, которые выделяет Фонд, чтобы закончить работы над проектом?
А.С. Естественно, без помощи тех университета мы не обойдемся. Например, закупка графических подсистем — заслуга политеха. Кстати, ОмГТУ заключил договор с производителем графических карт Nvidia. Средства гранта пойдут в основном на закупку программного обеспечения и системы хранения данных.
? Вы уже запатентовали свое изобретение?
СВЕНЧ. Сам принцип мы еще не патентовали, собираемся зарегистрировать программу и систему доступа в сети Интернет.
ХНЫКИН. В ближайшее время думаем, что появятся другие патенты
? Какие, например?
ХНЫКИН. Сама идея гибридизации — это не просто провод, который нужно подключить от одного компьютера к другому. Нужна еще программная начинка, как готовый продукт на рынке она не представлена, но у нас такое программное обеспечение есть.
? Наверное, было бы неплохо производить собственные кластеры? Вы об этом не думали?
? ХНЫКИН. Мы об этом задумывались. Может быть, производить какие-то типовые конфигурации. Производителей компьютерного железа много, появляются варианты. Скорее всего, предприятие будет организовано на базе политеха.
? Сколько будет стоить кластер, разработанный вами?
СВЕНЧ. Стоимость зависит от мощности компонентов. Одно из достоинств кластера — его масштабируемость. Кластер может состоять из пяти узлов, как в политехе, а можно сделать его из 20 узлов. Себестоимость опытного образца составит 1,5-2 миллиона рублей.
? Как считаете, чем вам удалось удивить экспертный совет?
СВЕНЧ. Жюри конечно, заинтересовалось инновационностью проекта. Вообще компьютерные разработки в нашей стране слабо развиты, возможно, это тоже сыграло свою роль. Количество вузов в стране, которые имеют суперкомпьютеры, исчисляется всего лишь десятками, несмотря на то, что это очень мощный и универсальный инструмент. Поэтому, если мы организуем выпуск гибридной системы, конкурентов у нас не будет, по крайней мере пока. Эксперты посоветовали нам присмотреться к конкретным заказчикам.
— Андрей, Иван, вы оба окончили аспирантуру ОмГУ, почему не остались работать в alma mater?
ХНЫКИН. Наш научный руководитель, доктор технических наук Рашид ФАЙЗУЛИН перешел в политех. Он заинтересовал нас проектом, связанным с кластером. Я так скажу, в течение последнего года-двух, как начался кризис, с математического факультета ОмГУ ушли все доктора наук, кроме одного. В политехе условия лучше, потому что есть сторонние проекты — предприятия заказывают вузу какие-то разработки, университет подключает нас в качестве исполнителей и платит некоторый процент. Половина наших доходов приходится на сторонние проекты. Остальное — зарплата преподавателя и оклад сотрудника вычислительного центра. Совершенно недавно под моим руководством тех университет выполнял внедрение автоматизированного комплекса в администрации города Омска, другой сторонний проект — просчет нагрузки на нефтепровод Транснефти.
? Если вам предложат работу в центральной части России, уедете из Омска?
ХНЫКИН. В последнее время активно развивается такой проект, как Сколково, возможно, мы подадим туда заявку. Может быть, нашей разработкой заинтересуются. Почему бы не попробовать?

БИОГРАФИЯ
Иван Геннадьевич ХНЫКИН родился 5 июня 1982 года в Стрежевом Томской области. В 1999 году поступил в два вуза: в ОмГУ им. Ф.М. Достоевского на математический факультет на специальность «Прикладная математика и информатика» и Всероссийский заочный финансово-экономический институт — «Менеджмент». В 2004 году окончил ОмГУ, в 2005-м — ВЗФЭИ. В том же году поступил в аспирантуру математического факультета на специальность «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ». В 2009 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Минимизация функционалов, ассоциированных с задачей выполнимости". В настоящее время — преподаватель кафедры «Высокопроизводительные вычислительные системы» ОмГТУ.
Андрей Александрович СВЕНЧ родился 1 мая 1986 года в Омске. В 2001 году поступил в ОмГУ им. Ф.М. Достоевского на факультет компьютерных наук на специальность «Компьютерная безопасность». Окончил университет с красным дипломом в 2007 году. Поступил в аспирантуру на специальность «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ». В 2010 году окончил аспирантуру и поступил в магистратуру ОмГТУ. В настоящее время готовится к защите кандидатской диссертации на тему «Схема разделения секрета на основе геометрического представления и преобразования данных».