Суперкомпьютер «Сергей Годунов» представили в Институте математики имени С.Л. Соболева СО РАН
Суперкомпьютер «Сергей Годунов» представили в Институте математики имени С.Л. Соболева СО РАН
26 февраля 2024 г.
В Институте математики имени С.Л. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук (ИМ СО РАН) состоялось официальное открытие нового суперкомпьютера «Сергей Годунов», получившего свое название в память об известном советском и российском математике с мировым именем Сергее Константиновиче Годунове. Официальная церемония прошла с участием академика-секретаря отделения математических наук РАН Валерия Васильевича Козлова и заместителя губернатора Новосибирской области по науке Ирины Викторовны Мануйловой. Это событие было приурочено к началу работы международной конференции «Динамика в Сибири», которая пройдет с 26 февраля по 2 марта 2024 года в ИМ СО РАН и организована совместно с Международным математическим центром в Новосибирском Академгородке.
Монтаж и тестирование новой суперкомпьютерной системы завершены специалистами группы компаний РСК в конце ноября прошлого года. Этот проект был выполнен в кратчайшие сроки – монтажные и пуско-наладочные работы были произведены за 3,5 недели. Его реализация стала возможной благодаря получению ИМ СО РАН гранта в рамках федерального проекта «Развитие инфраструктуры для научных исследований и подготовки кадров» национального проекта «Наука и университеты», направленного на обновление приборной базы ведущих организаций.
"В этом году мы получили средства гранта, — более 40 млн. рублей на обновление приборной базы. За счет этих денег мы планируем увеличить мощность суперкомпьютера. На первом этапе создана инфраструктура: установлены стойки для вычислительных узлов, проведено водяное охлаждение. В ближайшее время увеличим мощность "Сергея Годунова" до 120,4 Тфлопс. В настоящее время все вычислительные узлы суперкомпьютера уже используются для решения задач, и после установки дополнительных мощностей они также будут задействованы незамедлительно. Это только подтверждает актуальность суперкомпьютера в Институте математики и его необходимость для развития науки и технологий в стране",
— отметил и.о. директора Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН Андрей Миронов.
С помощью суперкомпьютера проводятся вычисления по критически важным проблемам и задачам, стоящим перед РФ, среди которых:
Суперкомпьютер «Сергей Годунов» является основой прикладных разработок в Академгородке и Научного совета Отделения математических наук РАН по математическому моделированию распространения эпидемий с учетом социальных, экономических и экологических процессов.
Новый отечественный суперкомпьютер создан на базе высокоплотной и энергоэффективной платформы «РСК Торнадо» с жидкостным охлаждением. Высокопроизводительная система ИМ СО РАН построена на базе вычислительных узлов, каждый из которых оснащен двумя процессорами Intel Xeon Scalable 3-го поколения (38 ядер и базовая частота 2,4 ГГц в каждом). Общая производительность кластера на данный момент составляет 54,4 Терафлопс (триллионов операций в секунду).
Разработчиками РСК предусмотрена возможность дальнейшего расширения суперкомпьютера «Сергей Годунов». В этом году, на средства гранта, направленного на обновление приборной базы ведущих организаций в рамках федерального проекта «Развитие инфраструктуры для научных исследований и подготовки кадров» национального проекта «Наука и университеты», будет проведена плановая модернизация, в результате которой пиковая производительность этой вычислительной системы вырастет более чем в два раза и достигнет 120,4 Тфлопс (триллионов операций в секунду)
Сергей Константинович Годунов – советский и российский математик с мировым именем, академик Российской академии наук. Работал в Институте математики имени С.Л. Соболева с 1980 года, с 1981 по 1983 годы был заместителем директора, а с 1983 по 1986 годы исполнял обязанности директора ИМ СО АН СССР, сменив руководителя института Сергея Львовича Соболева. Лауреат Ленинской премии (1959), премии имени А.Н. Крылова АН СССР (1972), премии имени М.А. Лаврентьева РАН (1993), премии Фонда имени М.А. Лаврентьева (2005). Награждён орденами Трудового Красного Знамени (1956, 1975), «Знак Почёта» (1954, 1981). В 2022 году за выдающиеся результаты в области вычислительной математики С.К. Годунову присуждена Золотая медаль имени Леонарда Эйлера.
Сергей Константинович – основоположник ряда новых научных направлений. Разработал эффективную разностную схему для решения уравнений газовой динамики — «схему Годунова», в основе которой — решение задачи о распаде произвольного разрыва. Схема Годунова и ее модификации активно используются при решении задач аэрогидродинамики.
Вместе со своими учениками получил результаты по общей теории разностных схем и разработал алгоритмы с гарантированной точностью решения задач вычислительной линейной алгебры.
Сергей Константинович скончался 15 июля 2023 года на 94-м году жизни.
Как диагностируют рак врачи и биофизики — рассказали ученые Пермского Политеха
Фото: freepik
Ученые Пермского Политеха рассказали, что повышает риск развития онкозаболевания, какие есть методики обнаружения рака, кому следует чаще проходить обследования и почему стоит быть внимательным к своему самочувствию, а также объяснили, как на основе модели нескольких пораженных клеток распознать разновидность рака.
Раковые (злокачественные) клетки — это клетки практически любых тканей организма, которые приобрели способность к бесконтрольному быстрому делению и утрате своих функций. Питаются такие клетки тем же, чем и обычные. При этом из-за интенсивного роста они перехватывают питательные вещества, предназначенные для здоровых клеток ткани, таким образом угнетая их. В результате развивается новообразование, уничтожающее орган, в котором растет. Например, при раке легкого вместо ткани формируется опухоль, состоящая из злокачественных клеток, которые утрачивают способность к полноценному воздухообмену. Из-за этого нарушается подача кислорода в кровь, сильно ухудшается самочувствие человека.
Почему рак — коварное заболевание?
Об этом рассказал Сергей Солодников, кандидат медицинских наук, научный консультант по вопросам фармакологии НОЦ ХимБИ ПНИПУ. Рассмотрим на примере опухоли мочевого пузыря (карциномы). Она поражает внутреннюю оболочку пузыря, растет в объеме и переходит на кровеносные сосуды, что приводит к кровотечению и к возможности метастазирования — процесса, при котором злокачественные клетки попадают в другие органы, где также возможно развитие опухоли. Это один из вариантов развития событий.
Другой путь — опухоль не повреждает кровеносные сосуды и при этом никак себя не проявляет. Однако занимает большой объем внутри органа, в результате чего нарушается процесс мочеотделения. Третий вариант — опухоль прорастает в глубжележащие ткани, например, в мышечную, и нарушает ее функции, что также ухудшает выведение мочи. При втором и третьем варианте диагностика опухоли будет затруднена, так как нарушение функций мочевого пузыря будет проявляться только на поздних стадиях развития рака. Кроме того, рак может развиваться и другими способами, кроме приведенных.
Откуда берутся злокачественные клетки?
— Интересно, что процесс мутации клеток в раковые в нашем организме происходит постоянно. Однако этот процесс контролируется нашей иммунной системой, так как злокачественная клетка является антигеном — чужеродным веществом, которое необходимо уничтожить. Предрасположенность к мутации клеток передается на генетическом уровне, — рассказывает Сергей Солодников.
Механизм развития рака в настоящее время продолжают изучать. Установлены вещества, способные «испортить» здоровые клетки и трансформировать их в опухоль. Они называются канцерогенами и содержатся в табачном дыме, алкоголе, многократно используемом растительном масле при обжаривании, например, котлет или пирожков, в различных растворителях и т.д.
В некоторых случаях опухоль развивается, когда иммунитет перестает справляться с постоянно формирующимися раковыми клетками. К иммунной депрессии может привести стресс, хроническое недосыпание, вредные привычки, несбалансированное питание. Важную роль играет состояние экологии, угнетают иммунитет смог и промышленные выбросы в воздухе, некачественная вода. В ослабленном состоянии защитная система организма может находиться из-за заболеваний, например, лучевой болезни, иммунодефицитов, вирусных заболеваний отдельных органов, например, мочеполовой системы, и др.
Как обнаружить рак?
— Онкозаболевания часто диагностируются на поздних стадиях, когда помочь больному очень тяжело или просто невозможно. И поэтому одним из основных способов заподозрить развитие рака является правильная и объективная оценка своего состояния. Например, появление быстрой утомляемости, незначительное спонтанное повышение температуры (37,0-37,2 градусов), изменение массы тела и другие симптомы на фоне длительного стресса, недосыпания, нерегулярного питания, — объясняет ученый-медик Пермского Политеха.
Следующий этап выявление онкологии — это анализы, общие и специфические. Общий и биохимический анализы крови и мочи, к сожалению, малоинформативны на первых стадиях развития онкозаболевания. Но в купе с жалобами больного это может помочь в ранней диагностике опухоли. Наиболее точная диагностика — анализы на наличие онкомаркеров: РЭА — маркер рака ЖКТ, ПСА — маркер рака предстательной железы, СА 15-3 — маркер рака молочной железы и др. Используют и аппаратные методы диагностики: рентгенологическое обследование, ультразвуковая диагностика, различные виды томографии.
Кому следует регулярно проходить обследования?
Периодически проверяться на наличие онкозаболеваний стоит каждому человеку. Особенно — если вы замечаете ухудшение самочувствия: следует обратиться к врачу и уточнить необходимость обследования.
В группе риска оказываются люди, которые систематически контактируют с канцерогенами, например, задействованные на вредном производстве. Чаще прочих специалисты советуют проверяться тем, кто имеет вредные привычки: например, если стаж табакокурения превышает пять лет, у человека возможно развитие рака легких и мочевого пузыря, в данном случае можно использовать анализы на наличие онкомаркеров или регулярно проводить аппаратные обследования — узи. Предрасположенность к развитию рака имеют люди с такими хроническими заболеваниями, как сахарный диабет, гипоацидный гастрит, хронический гепатит, панкреатит и др. График обследований необходимо обсуждать с врачом. Для людей старше 60 лет область исследований на наличие возможных онкозаболеваний зависит от анамнеза и должна быть рекомендована врачом.
Опухоль — это орган? Взгляд ученого биофизика
— Многие исследователи рассматривают раковую опухоль как орган, так как она в ходе своей эволюции приобретает структурную форму и обладает функциями и способностями к росту и распространению. Аргументы в пользу этого мнения включают в себя способность опухоли взаимодействовать с окружающей тканью, «маскироваться» от иммунной системы, создавать собственное кровоснабжение и вырабатывать сигнальные молекулы, способствующие росту опухоли и влияющие на организм в целом. В наших работах мы придерживаемся такой точки зрения, — объясняет Иван Красняков, кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры прикладной физики ПНИПУ.
Как в Пермском Политехе прогнозируют развитие рака
Получать информацию из биологических систем стало возможно относительно недавно, когда ученым удалось выделить ген флуоресцентного (светящегося) белка — GFP, и встроить его в биологическую систему. Именно так получилось наблюдать в микроскоп синтез белка: изменение его концентрации, каким образом и куда он распределялся, его деградацию и т.д. Данные, полученные на основе такого наблюдения, возможно описать в виде математических выражений, — то есть представить биологический процесс в виде формул и моделей.
— Довольно большой круг лиц занимается математическим моделированием развивающихся биологических систем. А вот в области математического моделирования развития злокачественных образований выделяются следующие исследователи: Pismen L. (Хайфа, Израиль), Колобов А.В. (Москва, Россия) и команда Пермского Политеха, — рассказывает ученый-биофизик ПНИПУ.
На сегодня существует два основных подхода к разработке математических моделей онкологических заболеваний. Первый основан на механике сплошных сред, второй – дискретный подход. Дискретный подход объединяет в себе клеточные автоматы — модель, в которой состояние ячеек-клеток изменяется в зависимости от окружающих ее клеток, модели сферических частиц, вершинные модели, модели деформируемой клетки.
— Этот подход позволяет учитывать индивидуальную динамику элементов всей системы в целом. Используя дискретный подход, становится возможным исследовать процессы, присущие единичным клеткам во всей опухоли. Например, можно учитывать эпителиально-мезенхимальный переход раковых клеток — это процесс, при котором эпителиальная клетка, до этого плотно скрепленная с другими, отсоединяется и начинает перемещаться по ткани. Рассматривается также синтез белков, влияющих на способность здоровых клеток соединяться друг с другом, и др. Наша модель предполагает, что уже есть раковая клетка, которая начинает свое развитие. Работа направлена на прогнозировании архитектурной формы раковой опухоли при её развитии, — объясняет Иван Красняков.
Как это выглядит технически?
Команда ученых ПНИПУ создала модель развития карциномы — злокачественной опухоли, вырастающей из эпителиальной ткани, например, в легких, печени, почках, молочных железах. При этом карцинома бывает нескольких видов, каждый из которых имеет свою архитектурную форму. Чтобы спрогнозировать развитие опухоли, нужно в специальной программе создать модель эпителия из нескольких тысяч клеток, в котором находится одна раковая клетка. С помощью математических формул возможно определить форму клеток, их движение, положение внутри карциномы, а также обозначить различие в поведении между раковыми и здоровыми клетками. Таким образом, можно получить изображение уже развившейся карциномы и, сверив ее с фотографиями срезов различных видов опухолей, используемых Всемирной организацией здравоохранения, определить разновидность карциномы. Это ускорит постановку диагноза.
Также группой ученых ПНИПУ был разработан алгоритм, который позволяет проводить автоматическую классификацию карциномы. В теории этот алгоритм возможно применять к реальным изображениям гистологических срезов. Для этого его нужно усовершенствовать, решив трудоемкие задачи, связанные с предобработкой изображений, отмечает ученый-биофизик ПНИПУ.В медицине такие технологии внедряются и совершенствуются, они помогают врачу уменьшить время постановки правильного диагноза, что является важной задачей в клинической онкологии.
Modern japan apartment
Всем привет! Хочу поделиться с вами своей новой работой из портфолио. У нее 9к треугольников. 1 сет 4к текстур + шейдер стекла + картинки интерьера.
Буду рад вашей оценке и поддержке на арте: https://www.artstation.com/artwork/NyvgWb
Там вы найдете много рендеров, модельку в сермате, развертку, текстуры и видосик с тестовым переносом модели на ue5.
Так же прикрепляю сюда несколько рендеров:
Спасибо за просмотр! Всем хорошего дня!
Третья модель в Blender
Кто-нибудь знает советы/план по изучению Blender, буду рада :D
Посмотрев одно видео по милой модельке, мне прям захотелось сделать что-то очень атмосферное. Пришло в голову как раз идея с кружкой какао и зефирками, так что сразу села делать.
Я пока решила поделать парочку low-poly моделей, чтобы изучить инструментал, понимать формы объектов, композицию и подбор цветов. Хочу скоро перейти на какой-нибудь курс, но для начала посмотрю пару видео по всем модификаторам, нодам — чтобы была основа. В новой модели я решила использовать немного 2D (в данном случае, это румянец. Всё таки что, зря до этого делала модель с 2Д элементами, должна немного использовать их :) Для меня самое сложное было всё равно подобрать цвет и нужные оттенки, даже если я использую уже готовые сочетания — всё равно трудно. Нужно учитывать то, что надо выделять цветом главную деталь и играть на контрасте. Раньше никогда не думала об этом, так что больше всего времени трачу на это.
Моя вторая работа
Когда 2D переплетается с 3D в одной модели.
Или история о том, как я мышкой решила рисовать :D
Почему-то рябит изображение (это видно на гранях объекта), так что залила в Youtube Shorts. Лучше там само видео глянуть) Но если это я где-то ошиблась, то напишите мне (может, тут нужен специальный формат для таких видео)
А вот само изображение модели
Наконец-то закончила с новой моделью. Очень хотелось сделать 2D элементы и добавить анимацию — так как они так динамично раскрываются.
Многому научилась и поняла, что надо покупать графический планшет. Рисовать мышкой — весёлая затея)
Так что посоветуйте какие нибудь недорогие графические планшеты, буду благодарна! Необязательно крутые модели, мне достаточно, чтобы было удобно и работало нормально для 3Д.
Ещё было бы классно получить разные гайды/курсы/статьи по теории цвета, композиции. Хотелось бы пополнить свои знания, так как их мало.
Буду рада фидбеку и заранее всем спасибо!
P. S. Скоро выпущу 2 главу своего блога, там подробно расскажу о этой модели и подалюсь эмоциями :)
Новое увлечение
Всем добрый день. Увлекся я просмотром уроков по 3d моделированию в программе Blender, очень понравилось. Понравилось, то что это безграничное пространство для творчества, как работу не рассматриваю на данный момент. Просто хочу в свободное от работы время моделировать что либо. Всю жизнь хотел научиться рисовать. Так же смотрел уроки по рисованию, читал книги с практиками но чёт не зашло. А тут посмотрел как человек делает трехмерные объекты и охренел. Очень круто. Да и прога вроде не самая сложная.
Так вот. Какую достойную литературу с практикой можно почитать, горячие кнопки, процессы наложения разных эффектов и структур, работа с цветом? На какие уроки русскоязычных модеров стоит обратить внимание? Ещё хотелось бы уточнить что лучше приобрести, хороший ноут или собрать комп под это? Какие параметры должна иметь техника чтобы без проблем тянуть прогу и если понадобится какие то доп проги, чтобы с запасом сразу купить. В игры не играю покупка техники чисто под программы.