GrabDuck

Суперкомпьютер МГУ за секунды смоделировал развитие России на 50 лет

:


На суперкомпьютере «Ломоносов» запустили модель, имитирующую развитие социально-экономической системы России на протяжении последующих 50 лет. При расчете были смоделированы таких показатели, как изменение численности населения в отдельных регионах и стране в целом, динамика ВВП, объем инвестиций в производство, изменение добавленной стоимости экономики в целом и научно-инновационной отрасли, рассказал CNews Альберт Бахтизин, ведущий научный сотрудник лаборатории экспериментальной экономики ЦЭМИ.

Инициатором и руководителем проекта выступил Валерий Макаров, академик РАН, директор ЦЭМИ РАН и Высшей школы государственного администрирования МГУ. Всего в проекте принимали участие двое специалистов ЦЭМИ и трое из МГУ.

Модель разрабатывалась в среде имитационного моделирования AnyLogic по технологии агентного моделирования. Как поясняют в компании-разработчике этого софта XJ Technologies, при разработке агентной модели, инженер вводит параметры агентов (это могут быть люди, компании, активы, проекты, транспортные средства, города и т.д.), определяет их поведение, помещает в некую окружающую среду и устанавливает возможные связи между ними, после чего запускает моделирование. Индивидуальное поведение каждого агента образует глобальное поведение моделируемой системы.

Для построения модели социально-экономического развития России специалисты ЦЭМИ использовали 100 млн агентов. Данные, задействованные для моделирования, специалисты получили от Федеральной службы государственной статистики и российского мониторинга экономического положения и здоровья населения.


Судьбу России на 50 лет вперед рассчитали за полторы минуты на суперкомпьютере "Ломоносов"

Моделирование проводилось с использованием 200 процессоров суперкомпьютера «Ломоносов». Все расчеты заняли полторы минуты. Модель также «прогнали» на 1000 процессоров этой вычислительной системы. В этом случае на расчеты ушло всего 16 сек. Кроме «Ломоносова», модель также опробовали на суперкомпьютерах МВС-100К (Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН) и «Чебышев» (МГУ). По словам специалистов ЦЭМИ, на обычном ПК расчет подобного масштаба провести невозможно. Напомним, что пиковая производительность «Ломоносова» после модернизации составляет 510 Тфлопс (было 420 Тфлопс).

По словам Бахтизина, моделирование показало, что через 50 лет население северных территорий страны почти полностью сократится, значительно сократится численность населения в Сибири и на Дальнем Востоке. В южных регионах, напротив, ожидается прирост населения. Что касается ВВП, то согласно модели, этот показатель в целом вырастет. При этом специалист ЦЭМИ призывает не принимать полученные результаты как неотвратимый прогноз, поскольку в модели не учитывались различные масштабные обстоятельства, которые могут произойти, например, война или обширная эпидемия.

Специалист ЦЭМИ при этом отмечает, что получение этих показателей не являлось самоцелью моделирования. «В первую очередь, мы хотели приобрести опыт конвертирования и переноса подобной модели с обычного ПК на суперкомпьютер, - отмечает специалист. – На западе масштабное моделирование социальной среды на суперкомпьютерах проводится уже довольно давно. В России же значительный опыт в этой сфере пока не накоплен».

В AnyLogic модель создавалась на языке Java, говорит Бахтизин. Руководитель отдела по работе с клиентами XJ Technologies Сергей Суслов отмечает, что сложность перевода модели в «суперкомпьютерную» версию заключалась в распараллеливании частей агентной модели по разным вычислительным узлам вычислительной системы. Вторая сложность, по его словам, связана с чисто техническими проблемами перевода модели в программный код для суперкомпьютера. Перевести модель на язык на С++ и распараллелить алгоритмы помогли специалисты МГУ.

По словам Суслова, масштабные социально-значимые модели также разрабатывались пользователями AnyLogic в США, Германии и Швеции. Так, исследовательский институт RTI International (США) использовал этот софт для создания модели распространения СПИДА через наркоманов, а Бюро переписи населения США – для моделирования динамики испаноязычной диаспоры в Калифорнии.