ԵՊՀ-ում տեղակայված գերհամակարգիչը՝ գիտական մեծ խնդիրների լուծման արդյունավետ միջոց

Գրեթե երկու տարի տևած նախապատրաստական և կազմակերպական աշխատանքներից հետո ավարտվել է գերհամակարգչի տեղակայման գործընթացը։ Այս հզոր հաշվարկային ենթակառուցվածքը կոչված է նպաստելու բարձրարտադրողական հաշվարկների և արհեստական բանականության ոլորտներում ազգային կարողությունների ձևավորմանը՝ խթանելով գիտական հետազոտությունների զարգացումը, նորարարական ծրագրերի իրականացումը և կրթական գործընթացների արդիականացումը։ Նախաձեռնությունը միտված է նաև միջհամալսարանական, պետական և մասնավոր հատվածների համագործակցության ընդլայնմանը՝ ի նպաստ Հայաստանի Հանրապետության տեխնոլոգիական առաջընթացի։

- Պարո՛ն Բարխուդարյան, տվյալների մշակման կենտրոնի ստեղծման և գերհամակարգչի տեղակայման աշխատանքներն ավարտված են։ Ի՞նչ փուլում է այժմ գերհամակարգչի գործարկումը, և տեխնիկական ի՞նչ գործընթացներ են իրականացվում մինչև դրա լիարժեք շահագործումը։

- Տվյալների մշակման կենտրոնի ֆիզիկական ենթակառուցվածքն ամբողջությամբ պատրաստ է, իսկ գերհամակարգիչն արդեն տեղադրված է։ Այժմ կատարվում են ծրագրային կարգավորումներ։ Ինչպես սովորական համակարգիչ ձեռք բերելու դեպքում, այնպես էլ գերհամակարգչի գործարկման համար անհրաժեշտ է համապատասխան միջավայր՝ տարածք, հովացման և անվտանգության համակարգեր, կայուն էլեկտրամատակարարում և տեխնիկական այլ լուծումներ։ Այդ ամբողջ ենթակառուցվածքը ստեղծվել և փորձարկվել է։ Արդեն ավարտվել են գերհամակարգչի տեղադրման աշխատանքները, իսկ այժմ շարունակվում են գիտական խմբերի կողմից օգտագործվելու համար անհրաժեշտ ծրագրերի տեղադրումն ու կարգավորումը։ Մինչ գերհամակարգչի իրական շահագործմանն անցնելը արհեստական ծանրաբեռնվածության պայմաններում կատարվել են նաև նախնական փորձարկումներ․ ստուգվել են հովացման համակարգի արդյունավետությունը, էլեկտրամատակարարման կայունությունը և անվտանգության լուծումները՝ հնարավոր խնդիրները վաղ փուլում բացահայտելու և բացառելու նպատակով։ Այսպիսով, ամբողջ գործընթացը մոտենում է ավարտին, և գերհամակարգիչը շուտով կանցնի լիարժեք գործարկման։

- Ի՞նչ խնդիրներ կարող է լուծել գերհամակարգիչը, ովքե՞ր կկարողանան օգտվել ընձեռված հնարավորություններից։ 

- Գերհամակարգիչը այնպիսի մակարդակի բացառիկ հաշվարկային հզորություն ունի, ինչպիսին Հայաստանը մինչ այժմ չի ունեցել։ Այն հնարավորություն կտա կատարելու չափազանց մեծ ծավալի և բարդ հաշվարկներ, որոնք նախկինում մեր երկրում տեխնիկապես անհնար էին։ Մասնավորապես, մինչ այժմ գործող համակարգերում, այդ թվում՝ ինժեներական քաղաքում տեղակայված «Ազնավուր» գերհամակարգչում հիմնական հաշվարկային միավորները CPU-ներն են, մինչդեռ ԵՊՀ-ում տեղադրված նոր գերհամակարգչի հաշվարկային հիմքը GPU-ներն են։

Այսպիսով, կենտրոնում ձևավորվելու են շուրջ 80 GPU-ից բաղկացած տարբեր սերունդների հաշվարկային հզորության համակարգեր, որոնցից 64-ը կգործեն որպես մեկ միասնական գերհամակարգիչ, իսկ մնացած 8-ական համակարգերը նախկինում ՀՀ ԿԳՄՍՆ բարձրագույն կրթության և գիտության կոմիտեի ծրագրերով ձեռք բերված «NVIDIA» ընկերության DGX H100 և DGX A100 համակարգերը՝ որպես առանձին փոքր չափի գերհամակարգիչներ՝ ծառայելով գիտական և կիրառական տարբեր խնդիրների լուծմանը։

Գերհամակարգչի թիրախային օգտագործողները լինելու են մեքենայական ուսուցմամբ և արհեստական բանականությամբ զբաղվող հետազոտական խմբերը։ Այն օպտիմալ է հատկապես նեյրոնային մեծ ցանցերի և լեզվական խոշոր մոդելների հետ աշխատանքների համար, որտեղ պահանջվում են հաշվարկային զգալի ռեսուրսներ։ Գերհամակարգիչը նպատակահարմար է կիրառել այն դեպքերում, երբ իրականացվում է մեծածավալ մոդելների ուսուցում կամ արդեն գոյություն ունեցող արհեստական բանականության մոդելների հարմարեցում (fine-tuning) կոնկրետ գիտական և կիրառական խնդիրների համար։

Բացի թիրախային հիմնական ուղղություններից՝ գերհամակարգչի ռեսուրսները հասանելի կլինեն նաև հարակից ոլորտների գիտական խմբերին, մասնավորապես հաշվարկային ֆիզիկայի և նյութագիտության ոլորտներում գործող հետազոտողներին, որոնք ևս ունեն հաշվարկային մեծ պահանջներ։ 

Հայաստանում գործող գիտական խմբերը հնարավորություն կունենան օգտվելու գերհամակարգչից անվճար կամ սահմանված որոշակի գումարի դիմաց՝ առաջնահերթությունների հիման վրա, քանի որ պետությունը պատրաստակամ է իր վրա վերցնելու սպասարկման և շահագործման հիմնական ծախսերը։

Միևնույն ժամանակ քննարկվում է գերհամակարգչի ռեսուրսների մասնակի հասանելիությունը նաև մասնավոր ընկերություններին, սակայն այդ դեպքում օգտագործումը կլինի վճարովի (այս հարցը ևս կհստակեցվի)։ Մասնավոր ընկերությունների դեպքում էլ առաջնահերթ է լինելու գիտական համայնքի հետ համատեղ նախագծերի իրականացումը։ Ստացված միջոցները կուղղվեն համակարգի շահագործման և սպասարկման ծախսերի փոխհատուցմանը։ Ընդհանուր մոտեցմամբ, գերհամակարգիչը նախ և առաջ նախատեսված է գիտական խմբերի համար։

- Արդեն կա՞ն կոնկրետ գիտահետազոտական ծրագրեր կամ նախագծեր, որոնք պատրաստ են իրականացվելու գերհամակարգչի հաշվարկային հզորությունների միջոցով։ 

- Այո՛, այդպիսիք արդեն կան։ Մասնավորապես, ԵՊՀ-ում գործում է հետազոտական երկու խումբ, որոնք արդեն աշխատում են նմանատիպ ուղղություններով։ Դրանցից մեկը զբաղվում է լեզվական մեծ մոդելների կիրառմամբ նոր մոլեկուլների ստեղծման և բացահայտման խնդիրներով, ինչպես նաև ռադիոազդանշաններ մշակող նեյրոնային ցանցերի նախագծմամբ: Երկրորդ խումբը կենտրոնացած է դրոնների կառավարման ոլորտի վրա՝ մշակելով արհեստական բանականության մոդելներ, որոնք հնարավորություն են տալիս դրոններին գործելու տեքստային հրահանգների հիման վրա։ Երկու ուղղություններով էլ արդեն արձանագրվել են զգալի առաջընթացներ և արդյունքներ, իսկ գերհամակարգիչը հնարավորություն կտա այս խնդիրների հիման վրա հաշվարկներն է՛լ ավելի արդյունավետ կերպով կազմակերպելու։ Երկրորդ խումբը որոշակի նվաճումներ ունի նաև արբանյակային լուսանկարների վերլուծություն կատարող նեյրոնային ցանցերի մշակման ուղղությամբ:

Բացի դրանից՝ աշխարհում արդեն գոյություն ունեն լեզվական բազմաթիվ մոդելներ, որոնք, շնորհիվ բաց կոդի և տվյալների հասանելիության, հնարավոր է վերաուսուցանել և հարմարեցնել տեղային խնդիրների համար։ ԵՊՀ մի շարք գիտական խմբեր աշխատում են նմանատիպ հարցերի շուրջ՝ վերաուսուցանելով բաց հասանելի մոդելները սեփական տվյալների վրա և ստանալով նոր ու առավել արդյունավետ լուծումներ։ 

- Պարո՛ն Բարխուդարյան, իսկ որո՞նք են այսօրինակ համակարգի շահագործման հիմնական մարտահրավերները։ ԵՊՀ մասնագետները կարողանո՞ւմ են գործարկել այն, թե՞ լրացուցիչ վերապատրաստումների կամ հրավիրյալ մասնագետների անհրաժեշտություն կա։ 

- Մինչ օրս մենք երբեք չենք ունեցել այս չափի հաշվարկային ռեսուրս, և դրա հասանելիությունը մեծ հնարավորություն է տալիս գիտական խմբերին։ Բայց այն լիովին օգտագործելու համար անհրաժեշտ է սովորել, հասկանալ, փորձարկել և սխալները շտկել՝ քայլ առ քայլ անցնելով հաջորդ փորձերին։ 

Անհրաժեշտ հմտությունների ձևավորման համար մենք համագործակցում ենք միջազգային առաջադեմ ընկերությունների հետ, որոնք ունեն համապատասխան փորձ։ Նրանց փորձին ծանոթանալն ու գիտելիքները հարստացնելը հնարավորություն կտան ԵՊՀ հետազոտողներին արագ ինտեգրելու լավագույն փորձառությունը։ Բացի դրանից՝ ակտիվորեն իրականացվում են վերապատրաստման ծրագրեր և անցկացվում են միջազգային նշանակության միջոցառումներ, որտեղ համալսարանի գիտաշխատողները ստանում են նոր հմտություններ և փորձ, ինչն անմիջապես ներդրվում է այստեղ՝ գերհամակարգչի արդյունավետ օգտագործման համար։ Շատ կարևոր է նաև ինքնակրթությունը, ինքնուրույն փորձելու, սխալվելու ու սխալների վրա փորձ ձեռք բերելու ճանապարհը։

Այսպիսով, հնարավորությունների լիարժեք կիրառման համար մենք համատեղում ենք ինքնակրթությունը, միջազգային փորձը և վերապատրաստումը։

– Ի՞նչ ազդեցություն կունենա գերհամակարգչի գործարկումը ԵՊՀ կրթական գործընթացի վրա, և ինչպե՞ս են ուսանողները ներգրավվելու այդ գործընթացում։

– Գերհամակարգչի գործարկումը կրթական ծրագրերի համար անսահման հնարավորություններ է ստեղծում։ Իհարկե, ուսանողների համար ամբողջական հասանելիություն անհնար է ապահովել, սակայն աշխատելու ենք նրանց ևս հնարավորինս ներգրավել գործընթացում։ Դա հնարավորություն կտա վաղ փուլից ծանոթանալու հաշվարկային մեծ ռեսուրսներին, ինչը հետագայում շատ օգտակար կլինի ինչպես գիտական, այնպես էլ մասնավոր հատվածում՝ մեծ ընկերություններում աշխատելու համար։

- Ըստ Ձեզ՝ գերհամակարգչի տեղակայումը ի՞նչ նշանակություն կունենա Հայաստանի գիտական համայնքի զարգացման համար։ Ի՞նչ ակնկալիքներ կարող ենք ունենալ 3–5 տարի հետո։

- Անհրաժեշտ է շեշտել այսօրինակ համակարգերի արդյունավետ օգտագործումը. դա ոչ միայն մեր գիտական խմբերին, այլև Տեղեկատվական տեխնոլոգիաների վարչությանը հնարավորություն է տալիս փորձ ձեռք բերելու ժամանակակից սերվերային համակարգերի հետ աշխատանքում՝ իմանալու, թե ինչպես պահպանել, կառավարել և արդյունավետ օգտագործել գերհամակարգիչը։ Առավելագույն շահագործման համար կարևոր է ունենալ բարձրակարգ ադմինիստրատորներ և համակարգչային մասնագետներ, որոնք կկարողանան ապահովել սարքավորումների անխափան և անվտանգ աշխատանքը։ 

ԵՊՀ-ն այս ոլորտում ասելիք ունի, և մեր խոսքը պետք է լինի գիտական ամենաբարձր մակարդակի արդյունքների տեսքով։ Գերհամակարգիչը ոչ միայն մեծ առաջընթաց է ապահովում գիտական հետազոտությունների համար, այլև խթանում է համալսարանի տեղեկատվական ենթակառուցվածքների և տեխնոլոգիական կարողությունների զարգացումը ապագա տարիների ընթացքում։

Ես ակնկալում եմ, որ այս ուղղությամբ աճելու է և՛ հետաքրքրությունը, և՛ հետազոտական խմբերի քանակը։ Կենսաբանության և Քիմիայի ֆակուլտետների մեր գործընկերներն արդեն ցուցաբերել են հետաքրքրություն, ինչը վկայում է, որ նրանք պատրաստ են առաջարկելու համատեղ նախագծեր՝ օգտագործելով այսօրինակ համակարգչային ենթակառուցվածքները։ Հիշյալ ուղղությունը նպատակ ունի ոչ միայն զարգացնելու արհեստական բանականությունը, այլև լուծելու գիտական կոնկրետ խնդիրներ՝ կապված նաև կենսաբանության, հաշվարկային քիմիայի և ֆիզիկայի որոշ ճյուղերի հետ։