Новый опыт России
Научно-исследовательское (математическое) отделение 63 создано как подразделение Института теоретической и математической физики РФЯЦ-ВНИИЭФ Госкорпорации «Росатом». Подразделение расположено в Центре инновационного развития ННГУ. На площади более 800 кв. м предусмотрены учебные аудитории и лаборатории, а также аттестованное помещение с высокопроизводительными серверами и коммуникационным оборудованием, включая защищенный канал связи с Институтом теоретической и математической физики в Сарове.
Работы отделения будут ориентированы на открытую гражданскую тематику. Так, тематика работ связана с развитием функциональных возможностей пакета программ инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования «ЛОГОС», разработанного РФЯЦ-ВНИИЭФ и предназначенного для высокотехнологичных отраслей промышленности. Развитие суперкомпьютерного моделирования и кадрового потенциала в этой области являются частью общего направления деятельности Научно-образовательного центра Нижегородской области «ТехНОплатформа 2035», созданного в рамках нацпроекта «Наука».
Структурно отделение представлено тремя научно-исследовательскими лабораториями.
Деятельность первой лаборатории будет направлена на развитие функциональных возможностей пакета «ЛОГОС-Прочность». Цель работ состоит в реализации цифровых моделей материалов, а также численных методов решения задач прочности. Необходимость в этом направлении возникла как следствие отказа от традиционной парадигмы проектирования сложных высокотехнологичных изделий. Разработка того же реактора или самолета предполагала получение реального опытного образца и доводку его до требуемых характеристик на основе натурных испытаний. Парадигма новой технологии проектирования состоит в разработке цифровых двойников изделий и реализации требуемых характеристик при виртуальных испытаниях. Без цифровых моделей материалов и конструкций новая технология проектирования и создания высокотехнологичных изделий невозможна. Основу коллектива первой лаборатории составили сотрудники высокой квалификации из НИИ механики, научный потенциал которого обеспечен высокотехнологичной экспериментальной базой, считающейся на данный момент по праву одной из лучших в стране.
Вторая лаборатория ориентирована на развитие функциональных возможностей «ЛОГОС-Препост». Основная предпосылка этих работ в том, что современные системы инженерного анализа (в том числе «ЛОГОС») немыслимы без эффективных инструментов построения трехмерных геометрий и подготовки их к последующим численным расчетам. При этом процесс промышленного построения 3D-цифрового двойника трудоемкий: он предполагает участие специалистов высокой квалификации и может занимать недели и месяцы интенсивной работы. Вторая лаборатория ориентирована на создание и развитие средств автоматизации этого процесса. Разрабатываемые компоненты в рамках пакета «ЛОГОС-Препост» призваны минимизировать и даже исключить в ряде случаев участие человека на самых трудоемких этапах этого процесса. Основа коллектива второй лаборатории — сотрудники кафедры информатики и автоматизации научных исследований (ИАНИ) Института информационных технологий, математики и механики (ИТММ). Это профессионалы, которые за время работы в рамках хоздоговоров с РФЯЦ приобрели опыт создания и интеграции программных решений в «ЛОГОС-Препост».
Работа третьей лаборатории связана с развитием возможностей модульно-интеграционной платформы «ЛОГОС-Платформа». Проблема, на решении которой будет сосредоточена работа лаборатории, состоит в том, что использование суперкомпьютерных двойников решает задачу сокращения натурных испытаний, но при этом резко возрастают объемы виртуальных испытаний. Использование методов оптимизации и элементов искусственного интеллекта должно обеспечить прогнозирование параметров цифровых двойников, реализующих заданные характеристики реальных изделий. Это позволит сократить издержки, связанные с проектированием и разработкой высокотехнологичных продукции. Команда третьей лаборатории также сформирована из сотрудников кафедры ИАНИ. Это профессионалы в области математического моделирования и разработки алгоритмов решения большеразмерных труднорешаемых задач. Этой командой разрабатывались и внедрялись программные решения по планированию и управлению высокотехнологичными производствами. Были созданы и поддерживаются программные средства физического проектирования интегральных схем. Развиваются средства решения задач на сверхбольших графах для супер-ЭВМ — число неизвестных в задачах данного класса измеряется миллиардами. Получены программные инструменты для решения реальных задач в области добычи, транспорта и переработки углеводородов. Команда имеет уникальный опыт в создании наукоемких программных решений в сфере логистики и моделировании технологических процессов.
В презентации нового структурного подразделения приняли участие президент ННГУ им. Н. И. Лобачевского Роман Стронгин, директор РФЯЦ-ВНИИЭФ Валентин Костюков, первый проректор ННГУ им. Н. И. Лобачевского Вадим Сайгин, директор НОЦ Нижегородской области «ТехНОплатформа 20.35» Андрей Саносян, ведущие сотрудники РФЯЦ-ВНИИЭФ и ННГУ.
Роман Стронгин отметил, что открытие на базе ННГУ подразделения самого крупного в Европе исследовательского центра, находящегося в Сарове, является совершенно новым для России проектом и при этом соответствует мировой тенденции, когда теоретические задачи и вопросы их практического применения решаются вместе.
Новое научно-исследовательское отделение РФЯЦ-ВНИИЭФ на базе университета предоставляет ведущим специалистам в области математики, аспирантам и студентам возможность участия в реализации одного из национальных проектов. Это станет первым шагом в реализации научно-образовательного центра Нижегородской области, деятельность которого будет развиваться при поддержке Госкорпорации «Росатом», подчеркнул Валентин Костюков.
По словам Вадима Сайгина, открытие нового отделения является важным событием в рамках выполнения поручения Президента РФ по организации региональных НОЦ, а также пилотным проектом подготовки кадров Министерства науки и высшего образования РФ по суперкомпьютерным вычислениям. «В настоящее время в России реализуется нацпроект «Наука» и его ключевыми целями являются обеспечение присутствия России в числе пяти ведущих стран, осуществляющих научные исследования и разработки в областях, определяемых приоритетами НТР, обеспечение привлекательности работы в нашей стране для ведущих российских и зарубежных ученых, увеличение внутренних затрат на научные исследования и разработки. И открытие отделения РФЯЦ-ВНИИЭФ на базе университета создаст эффективную инфраструктуру поддержки инноваций в реализации проекта», — пояснил Вадим Сайгин.
