Главные направления прорыва

Ведущие специалисты украинской академической науки рассказали о самых важных направлениях деятельности научных учреждений Национальной академии наук Украины, которой исполняется 90 лет.

Физики медикам

«ЗН» не раз писало о новейших информационно-вычислитель­ных грид-технологиях и перспекти­вах их широкого внедрения. «После принятия в 1999 году решения о сооружении в ЦЕРНе ускорителя частичек на встречных пучках LHC, — рассказал директор Института теоретической физики им.Н.Боголюбова НАНУ академик Анатолий Загородний, — сразу возник вопрос о сохранении и обработке экспериментальной информации. Объем данных, которые будут получать ежегодно в экспериментах на этом самом мощном в мире ускорителе, оценивается в 15—20 миллионов терабайтов. Для сравнения — этот годовой объем данных соответствует 20 миллионам стандартных компакт-дисков. Если их сложить кипой, получится столбик высотой около 20 км!

Для проработки такого колоссального массива данных было предложено объединить компьютер­ные ресурсы многих физических центров и лабораторий в единую вычислительную сеть, которая получила название грид (в дословном переводе — сетка). Грид-технологии очень быстро начали широко применять в науке, медицине, образовании, банковском деле, бизнесе».

Первым ярким примером внедрения грид-технологий для информационного сопровождения медицинских исследований является проект MAMMOGRID по раку молочной железы. Этот проект начат в 2002 году для архивирования исследований молочной железы на базе двух британских и одного итальянского госпиталей. На сегодня грид-сетью планируется охватить основные клиники Европы, в которых проводятся маммологические обследования женщин, и предоставить научным работникам доступ к данным этих обследований. Анализ данных поможет вывести наши знания на качественно новый уровень понимания развития болезни и улучшить достоверность обследований на ранних стадиях заболевания.

Ярким примером эффективности грид-технологий стало иссле­дование вируса птичьего гриппа H5N1, которое выполнялось в 2006 году в 17 странах. Эта задача, которая требует 82 года вычислений на одном персональном компьютере, была решена с помощью грид-техно­логий и 1700 компьютеров на протяжении всего четырех недель.

Теперь ученые берутся за решение почти фантастических задач — таких, например, как моделирование... виртуального человека. Биометрические модели имеют много внутренних взаимосвязей, их эволюция связана с ходом сложных физических и химических процессов, поэтому для моделирования указанных систем нужны чрезвычайно мощные вычислительные ресурсы. И тут на помощь придет грид!

Кстати, эти фантастические программы появились благодаря стремлению физиков разработать систему для вычисления и сохранения информации, которая будет поступать с коллайдера (как ожидают, он начнет свою работу весной 2009 года).

Энергосберегающие источники света

Несмотря на то, что создание чрезвычайно экономичного твердотельного освещения еще недавно казалось недосягаемой и очень дорогой мечтой, сегодня светодиодные полупроводниковые структуры развиваются столь быстро, что уже становятся техническим символом ХХI столетия. Они являются реальной альтернативой не только лампам накаливания, но и компактным люминесцентным лампам.

Постановлением КМ Украины от 9 июля 2008 года №632 утверждена Государственная целевая научно-техническая программа «Разработка и внедрение энерго­сберегающих светодиодных источников света и осветительных систем на их основе». Государственный заказчик программ — НАН Украины. Выполняет ее Институт физики полупроводников им. В.Лашкарева НАНУ.

Результатом выполнения программы (2009—2013 гг.) будет создание в Украине сертифицированных энергосберегающих источников света нового поколения. Основное внимание будет уделяться построению современной научно-технологической базы производства светодиодных источников света.

Реализация амбиционных планов относительно широкого внедрения светодиодов даст возможность экономить электроэнергию, по сравнению с лампами накаливания, более чем в десять раз. Среди их преимуществ — отсутствие вакуумных частей и вредных веществ, продолжительное время работы (до 100 тыс. часов), возможность менять спектр излучения (цветовую температуру). Планируется с 2011 года постепенно перейти на светодиодные источники света, производство которых украинские предприятия освоят в процессе выполнения Государственной целевой программы.

Как утверждает заведующий отделом Института физики полупроводников доктор технических наук Виктор Сорокин, потеря одного года в темпах выполнения программы равноценна отставанию от передовых государств, которые интенсивно развивают это направление, на четыре-пять лет. А значит, надо спешить!