Latvijas zinātnieki apgūst pasaules tehnoloģijas

Mēs tiekam radināti pie domas, ka Latvijā nav iespējams izdarīt ievērojamus atklājumus, jo it kā trūkst tas viss, ar ko savus zinātniekus nodrošina pasaules lielvalstis. Bet, kā ir patiesībā? Vai tiešām ar Latvijas zinātni viss ir tik slikti?

Līdz ar iestāšanos Eiropas Savienībā esam ieguvuši līdzekļus ne tikai ceļu remontam un uzņēmējdarbības atbalstam, bet arī zinātnei. Pateicoties ES atbalstam, pavisam nesen Latvija spēra vēl vienu soli pretī tam, lai mūsu zinātniekus nodrošinātu ar pasaules līmenim atbilstošu aparatūru.

Tīkls uzvar datoru

Pēc vispasaules “internetizācijas” dators kļuvis par ikdienišķu rīku jebkuras specialitātes zinātniekam. Tomēr daudziem iespējas pētījumu veikšanai ir ierobežotas jeb, pareizāk sakot, laikietilpīgas. Pat jaudīgiem datoriem, lai sarēķinātu sarežģītus uzdevumus, ir nepieciešams ilgs laiks. Tieši laika ietaupīšanas problēma lika pētniekiem aizdomāties par iespēju paātrināt aprēķinus. Tas izdevās apvienojot atsevišķu datoru jaudu tā sauktajos Grid tīklos.

Jebkura Grid tīkla pamatā ir savā starpā savienoti datoru klāsteri (tīkla datoru vienības), kas savukārt sastāv no vairākiem (pat simtiem un tūkstošiem) jaudīgu, kopā savienotu datoru. Katra klāstera darbību koordinē viens “virsdators”. Grid tīklos apvienotie datori veic aprēķinus un apstrādā datus ar tādu ātrumu un jaudu, kādu nespēj sasniegt neviens dators vai pat “superdators”.

Grid tīkli, tāpat kā savulaik vispasaules tīmeklis, tapis CERN (Eiropas organizācija kodolenerģijas pētījumiem) paspārnē. Faktiski – šī tehnoloģija tika radīta, lai varētu risināt kodolfizikas uzdevumus. Šodien pasaulē Grid tīklus aktīvi izmanto zemestrīču prognozēšanai un to seku modelēšanai, gruntsūdeņu piesārņošanas un attīrīšanas procesu pētīšanai, cilvēka arteriālās sistēmas modelēšanai. Ir pat atsevišķas programmas, kas, izmantojot Grid, meklē zāles pret vēzi vai palīdz veikt pētījumus ģenētikā. Arī tādās jomās kā bioķīmija, gēnu inženierija, vides zinātnes, datorlingvistika, kvantu datoru pētījumi un daudzās citās vairs neiztikt bez Grid tīklu iespējām.

Pateicoties vairākiem ES finansētiem Grid attīstības projektiem, daudzās valstīs ir uzkrāta liela pieredze šo tīklu veidošanā. Šo pieredzi Eiropas līmenī apkopo projekts EGEE. Tas ir akronīms no “Enabling grids for e-science” (Grid pakalpojumu nodrošināšana e-zinātnei). Apkopotā pieredze un Eiropas Komisijas vēlme attīstīt šo programmu, sekmēja Grid tehnoloģiju ienākšanu arī Baltijā. Pirmais šāda rakstura projekts, kurā piedalās arī Latvijas zinātnieki, ir BalticGrid.

Projektu sāka 2005. gada 1. novembrī. Tā uzdevums bija sekmēt Baltijas valstu nacionālo Grid tīklu izveidi un to integrāciju Eiropas, kā arī visas pasaules globālajā tīklā. Šobrīd lielākais un jaudīgākais BalticGrid projekta klāsteris darbojas Igaunijā. Tajā ir apvienoti 100 datori, ar kuru palīdzību nepārtraukti risina dažādus uzdevumus. No Latvijas puses BalticGrid projektā piedalās Latvijas Universitātes Matemātikas un informātikas institūts (LU MII) un Rīgas Tehniskā universitāte (RTU).

Pašlaik Latvijā darbojas jau trīs projekta BalticGrid klāsteri. Pēdējo no tiem, EGEE sertificēja šā gada 12. septembrī. Tas nav daudz. Tomēr pirmie ievērojamie soļi ir sperti. Uz Latvijas klāsteriem jau tagad savus aprēķinus veic kā Latvijas, tā arī citi Baltijas un Eiropas zinātnieki. Mūsu speciālisti ir ieguvuši vērtīgas zināšanas un pieredzi, kas lieti noderēs turpmākajam darbam ar nākotnes tehnoloģijām.

Grid tīklu tālāka attīstība Latvijā notiks arī ERAF līdzfinansētā pētījumu projekta “Grid aprēķinu vide: teorija, metodes, pielietojumi” ietvaros, ko īsteno Latvijas Universitātes Matemātikas un informātikas institūts (LU MII). Šajā projektā lielāks uzsvars tiks likts uz dažādu platformu klāsteru savstarpējas savienošanas iespējām, metodisku aprakstu izstrādi, jaunu lietotāju piesaistīšanu, kā arī nepieciešamās aparatūras iegādi, ar mērķi kāpināt Latvijas klāsteru jaudu.

Iespēja uzzināt vairāk

Grid projekta vadītājs Dr. Guntis Bārzdiņš (LU MII) pastāstīja, ka šobrīd viens no galvenajiem projekta uzdevumiem ir aktivizēt arī pašu tīkla izmantošanu. “Svarīgi ir, lai zinātnieki ne vien varētu, bet arī reāli zinātu un izmantotu šo iespēju savos pētījumos”, uzsvēra projekta vadītājs. Savukārt LU MII Administratīvā direktore Ināra Opmane uzskata, ka: “Pateicoties Grid tīklam, mēs varam strādāt kopējā pētniecības telpā, sadarbojoties kā nacionālā, tā arī visas Eiropas līmenī. Tas ir milzīgs sasniegums Latvijas zinātnei.”

Tagad, kad pirmie soļi jau ir sperti, projekta vadītāji un koordinatori apsver kā “iekustināt” pārējos Latvijas zinātniekus veikt aprēķinus izmantojot Grid tehnoloģiju. Viens no projekta veterāniem Dr. Bruno Martuzāns atceras 1961.gadu, kad LU MII, toreizējā Skaitļošanas centrā, tika uzstādīts PSRS jaudīgākais lieldators: “Sākumā visi baidījās izmantot jaunās iespējas, taču jau pēc pāris gadiem uz aprēķinu veikšanu bija jāpiesakās nedēļām uz priekšu” Tagad gan tik garas rindas neveidosies, pētnieks smejoties piebilst, jo, pateicoties Grid, mēs varam izmantot ne tikai Latvijā, bet arī citviet pasaulē izvietoto datoru jaudu.

Plašāku sabiedrību ar Grid aktivitātēm Latvijā un Baltijā iepazīstina mājas lapas http://grid.lumii.lv/ un http://www.balticgrid.org/ Papildus informācijai internetā projekta vadītāji plāno virkni informatīvu pasākumu, no kuriem pirmais, “Grid atvērto durvju diena”, notiks 4. oktobrī. Šajā pasākumā ikvienam apmeklētājam tiks piedāvāta iespēja iepazīties ar Grid tīkliem, to attīstību Eiropā un Latvijā, interesantākajiem pielietojumiem, kā arī sīkāku informāciju par pašu projektu. Uz atvērto durvju dienu ieradīsies interesenti no Baltijas valstīm, Polijas un Zviedrijas. Pasākums notiks no 10:00 līdz 13:30 Latvijas Universitātes Matemātikas un informātikas institūta telpās, Rīgā, Raiņa bulvārī 29. Tiem, kas vēlas gūt praktisku pieredzi darbā ar Grid, 4.oktobrī no plkst. 14:00 līdz 18:15 Rīgas Tehniskās universitātes telpās Kaļķu ielā 1 tiks rīkota apmācība.

Šī pasākuma organizatori cer, ka projekta ietvaros paredzētās apmācības un pieredzes apmaiņas iespējas atkausēs zinātnieku sirdis un jau pavisam drīz Grid kļūs par tādu pašu neatņemamu sastāvdaļu Latvijas zinātnieku rokās, kāds tas jau ir Eiropā un pasaulē.

Nākotne ar Grid

Uz jautājumu “Vai Latvijas zinātnieki atklās zāles pret AIDS?” Dr. Guntis Bārzdiņš atbildēja ar smaidu, paskaidrojot, ka “šādas prasības Latvijas Grid projektam izvirzīt vēl ir par agru”. Taču viņš arī nenoliedza, ka pēc iekļaušanās pasaules tīklā, mūsu zinātniekiem pavērsies ievērojamas perspektīvas veikt būtisku ieguldījumu pasaules pētniecībā. Un kas zina – varbūt pat atklājumos.

Taču līdz atklājumiem vēl ir tāls ceļš ejams. Jautājums ir ne tikai par tehnikas iegūšanu, bet arī atbilstošu speciālistu sagatavošanu, kas tīklu uzturēs kārtībā un nodrošinās tā pilnvērtīgu funkcionēšanu. “Šobrīd mēs strādājam pie tā, lai sagatavotu pietiekamu skaitu speciālistu, kas uzturētu arvien augošo tīklu un prastu efektīvi izmantot tā piedāvātās iespējas”, paskaidroja Bārzdiņš.

Pagaidām gan projekta vadītājs vēlas radīt lielāku interesi, kā arī sveikt daudzus zinātniekus un interesentus “Grid atvērto durvju dienā”.