О лаборатории

Невероятный рост вычислительных возможностей был одним из прорывных направлений развития с середины XX века, во многом определившим то, каким является мир сейчас и в обозримом будущем. Ускорение вычислений постоянно раздвигает границы научных открытий. Первой областью исследований в начале 1960-х, стало математическое моделирование. И по сей день повышение мощности суперкомпьютеров диктуется, в первую очередь, нуждами этого направления.

Высокопроизводительные вычисления стали насущной необходимостью во всех областях науки и техники. Появилось огромное число программного обеспечения, ориентированного на задачи наук о материалах, химии, биологии, баз данных и различных инженерных отраслей. Интерес к суперкомпьютерным вычислениям появился в социальных и даже гуманитарных науках. Суперкомпьютеры позволяют применять математические методы для задач всё большего уровня сложности, используя всё менее упрощённые модели с все возрастающей точностью и уровнем реалистичности.

Лидирующие суперкомпьютеры новейшего поколения могут производить вычисления со скоростью, превышающей 1000 триллионов операций в секунду, и задействуют для одной задачи десятки тысяч процессоров. Уже обсуждаются перспективы ещё более мощной, эксафлопсной (экса = 10¹⁸) архитектуры суперкомпьютеров. Такое развитие сулит гигантские прорывы. Вычислительная физика, химия и биология, в общем, и компьютерное атомистическое и многоуровневое моделирование, в частности, – это те области науки, которые смогут наиболее полно использовать появляющиеся возможности суперкомпьютеров.

Большие успехи сулит существенное улучшение существующих атомистических моделей материалов для решения таких физико-химических задач, как предсказание атомной структуры, энергии и реакционной способности материалов, включая наноматериалы. Атомистические модели незаменимы в молекулярной биологии как инструмент исследования молекулярных механизмов жизненных процессов.

Раскрытие всего потенциала появляющихся суперкомпьютерных возможностей для решения указанных междисциплинарных задач, а также обучение будущего поколения исследователей и инженеров в этой бурно развивающейся области науки и техники требует сотрудничества специалистов различных областей и является основной задачей лаборатории.