Читать книгу "Шаровая молния  - Лю Цысинь"

* * *

Долго провозившись с несколькими первыми моделями, я постепенно освоился, и каждая новая моя модель учитывала все больше известных характеристик шаровой молнии. В то же время модели требовали растущего объема вычислений, и иногда «Пентиум-IV» с тактовой частотой 3 ГГц работал по несколько дней, завершая построение. Тогда Линь Юнь в «Новых концепциях» связала в сеть восемнадцать компьютеров, и мы стали разбивать модели на восемнадцать частей, чтобы просчитывать их параллельно на восемнадцати машинах, что значительно повысило эффективность.

Когда я наконец представил модель, учитывающую все известные свойства шаровой молнии, произошло событие, которого опасалась Линь Юнь. На этот раз она, получив модель, не приступила сразу же к программированию, а потратила несколько дней на оценку сложности вычислений. Получив результаты, она вздохнула.

– У нас проблема, – сказала Линь Юнь. – Расчеты показывают, что одному компьютеру для выполнения всех вычислений потребуется около пятисот тысяч часов.

Я был ошеломлен:

– Но это же… больше пятидесяти лет?

– Да. По прошлому опыту, каждой модели требуется несколько этапов отладки, прежде чем она становится работоспособной. В данном случае отладка, вероятно, будет еще более длительной, поскольку модель такая сложная. А мы должны полностью завершить моделирование за десять дней.

Я быстро прикинул в уме.

– То есть нам необходимо почти две тысячи компьютеров, работающих параллельно.

Тогда мы стали искать рабочую станцию, но это оказалось очень непросто. Ни в Институте изучения молний, ни в «Новых концепциях» такой не было; самой мощной машиной был «Альфа»-сервер. Все рабочие станции министерства обороны были загружены под завязку, к тому же получить к ним доступ было крайне сложно, а поскольку наш проект не значился как разработка военного характера, все старания Линь Юнь выделить нам время окончились безрезультатно. Поэтому нам оставалось только возложить свои надежды на рабочие станции гражданского сектора, где у нас с Линь Юнь не было никаких связей. Мы обратились за советом к Гао Бо.

Однако его положение оказалось незавидным. Заняв должность директора института, он превратил все подразделения в коммерческие предприятия, полностью зависимые от рынка. Набрав новый персонал, Гао Бо оставил не у дел многих опытных сотрудников. Стиль его руководства был скорее импульсивным, чем продуманным, и в сочетании с недостаточным пониманием национальных особенностей и человеческого фактора это обусловило то, что его отношения с руководящей иерархией были натянутыми.

Экономические просчеты Гао Бо оказались еще серьезнее. Став директором, он первым делом направил все силы института на новые разрядники для защиты от искровых перенапряжений и нейтрализаторы статического электричества, в корне отличающиеся от обычных средств защиты от молний, сосредоточив внимание на полупроводниковых нейтрализаторах, оптимизированных громоотводах, лазерных аттракторах молний, ракетных аттракторах молний и аттракторах на основе водяных пушек. Однако как раз в этот момент новые разрядники для защиты от искровых перенапряжений и нейтрализаторы статического электричества обсуждались на конференции комитета по изучению высоковольтных устройств, перегрузки и изоляторов Китайского электротехнического общества; было принято решение, что ввиду отсутствия каких-нибудь теоретических или экспериментальных обоснований того, что новые нестандартные устройства обладают какими-либо преимуществами по сравнению с обычными устройствами защиты от молний, и с учетом того, что в этой области по-прежнему остается много нерешенных проблем, нетрадиционные средства защиты нельзя применять в инженерных проектах. Влияние комитета в научных кругах было очень высоким, и точка зрения комиссии автоматически стала основой всех государственных работ, связанных с молниями. Это означало, что доступ к рынку всем нестандартным системам, находящимся в стадии разработки, оказался закрыт. Когда я отправился к Гао Бо с разговором о рабочей станции, тот как раз искал меня, чтобы попросить приостановить все работы, связанные с изучением шаровой молнии, и полностью сосредоточиться на разработке новой системы обнаружения молний для энергетических станций и завершить проект защиты от молний Центрального театра в Пекине. Посему ни о какой рабочей станции не могло быть и речи. Мне оставалось заниматься шаровой молнией в свободное время.

Мы с Линь Юнь предприняли еще кое-какие попытки, но выяснилось, что в эпоху широкого распространения персональных компьютеров мощные рабочие станции стали редкостью.

– На самом деле нам в каком-то роде повезло, – заметила Линь Юнь. – Наши объемы вычислений – ничто по сравнению с проектами, требующими мощности суперкомпьютеров. Я недавно ознакомилась с данными моделирования ядерной реакции, проведенного американским министерством энергетики. Так вот, производительности 12 терафлопсов для таких вычислений совершенно недостаточно. Приходится собирать в сеть двенадцать тысяч отдельных «Альфа»-процессоров, чтобы обеспечить быстродействие порядка ста терафлопсов. По сравнению с этим наши запросы весьма скромные, так что мы непременно должны найти решение.

Порой Линь Юнь вела себя как настоящий воин. Какими бы ни были трудности, она упрямо шла вперед, успокаивая меня преуменьшением стоящих перед нами проблем. На самом деле это я должен был вести себя так по отношению к ней.

– Между математическим моделированием шаровой молнии и моделированием ядерной реакции много общего, – сказал я. – В обоих случаях моделируется процесс высвобождения энергии, и в некоторых вопросах первая задача является более сложной. Так что на каком-то этапе и мы неизбежно придем к тем же самым требованиям к производительности компьютера. Ну а пока что я не вижу для нас никакого выхода.

В течение следующих дней я сосредоточился на системе обнаружения молний, порученной мне Гао Бо, и не встречался с Линь Юнь. Как-то днем она позвонила мне на работу и предложила заглянуть на один сайт. Она была очень возбуждена.

Открыв сайт, я увидел на заставке черный фон открытого космоса, в котором над землей плыли красные радиоволны. Страница называлась SETI@home, по английской аббревиатуре, которая раскрывалась как «Поиски внеземного разума на нашей планете».

Я уже слышал об этом масштабном эксперименте по поискам внеземного разума, в котором оказались задействованы десятки тысяч временно бездействующих компьютеров, подключенных к интернету. Программа SETI@home представляла собой специальный «сторож экрана» и осуществляла анализ данных самых больших радиотелескопов в мире. Когда тебе в уши хлещет, словно из брандспойта, поток данных и тебе нужно просеять их, чтобы выделить нужную информацию, без мощнейшего суперкомпьютера никак не обойтись, однако удовольствие это не из дешевых. Ученые, сидящие на скудном бюджете, нашли приемлемое решение: вместо того чтобы загрузить одну большую машину, они разделили работу между множеством маленьких компьютеров. Ежедневно данные, полученные в обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико, записываются на специальные носители большого объема и отправляются в исследовательский центр в Калифорнии, где делятся на «рабочие единицы» объемом примерно в четверть мегабайта и через главный сервер SETI@home распределяются между отдельными персональными компьютерами. Любому интернет-пользователю в мире остается только зайти на сайт, скачать и установить у себя на компьютере «сторож экрана». И как только он решит отдохнуть от работы, запустится «сторож экрана», и компьютер, вроде бы бездействующий, вольется в ряды тех, кто ведет поиски внеземного разума, получая и анализируя «рабочие единицы» данных от SETI@home, а затем возвращая результат на главный сервер, прежде чем получить следующую «рабочую единицу».