После этого неожиданного эпизода Чан Хаонань перевернул доску и продолжил объяснения:
«Именно из-за проблем, с которыми сталкиваются традиционные методы, в нашей программе будет использоваться параллельный метод генерации ограниченной тетраэдральной сетки на основе Delaunay-AFT для создания разделительного слоя вокруг плоскости разделения, тем самым разбивая область покрытия сетки».
«При создании разделительного слоя плоскость разделения используется только в качестве направляющей, что позволяет избежать введения геометрических ограничений. В то же время, многоуровневая стратегия декомпозиции области обеспечивает эффективность параллельной генерации сетки; механизм связи на основе дискового кэша экономит использование памяти компьютера…»
«Этот процесс в основном состоит из следующих шагов: во-первых, оценка размера сетки…»
«Во-вторых, введение плоскости разделения, которое можно определить с помощью главной оси инерции m, проходящей через центр тяжести, с минимальным моментом инерции. Вектор направления n этой оси может быть определен по собственному вектору, соответствующему минимальному собственному значению матрицы инерции M, и рассчитывается следующим образом…»
«…»
Только на объяснение «самого базового» метода параллельной генерации треугольной/четырехугольной сетки поверхности у Чан Хаонаня ушло почти два часа.
И это была только теоретическая часть.
«Во время подготовки к созданию лаборатории я провел простую проверку только что описанного метода генерации сетки на примере моделей червячной фрезы и головки блока цилиндров, имеющих 348 и 2736 поверхностей соответственно, включая различные тонкие поверхности, для которых сложно сгенерировать сетку традиционными способами. Результаты я разместил здесь, вы можете с ними ознакомиться».
Чан Хаонань щелкнул мышью и, наконец, показал последний слайд первой презентации.
Поскольку ему нужно было рассказать очень много, в процессе подготовки довольно ранняя версия программы Office часто зависала, поэтому ему пришлось разделить презентацию на несколько файлов.
«Здесь я определил качество элемента Q как отношение радиуса вписанной сферы Ri к радиусу описанной сферы Rc элемента. Чтобы по возможности преобразовать качество элемента в целое число, результат умножается на три, поэтому окончательное определение Q = 3 * (Ri/Rc)».
«Можно видеть, что по сравнению с высокоточной сеткой, сгенерированной традиционным методом, сетка, сгенерированная новым методом, даже в чрезвычайно сложных «грязных» областях, не содержит «мусорных» элементов с качеством 0,1-0,2. Общая доля сетки с качеством от 0,6 до 1,0 составляет более 91,7%, а средневзвешенное качество снижается примерно на 0,2% по сравнению с предыдущим методом, что практически не влияет на результат».
«Что касается общего времени, то, несмотря на то, что параллельная стратегия добавляет три этапа по сравнению с традиционным методом: декомпозицию области, сгущение сетки и объединение узлов, — благодаря значительному повышению эффективности генерации сетки, общее время для двух тестовых моделей составило всего 750 и 2100 секунд соответственно, что составляет всего 5,9% и 4,7% от времени, затрачиваемого последовательным методом…»
Когда Чан Хаонань показал журнал работы программы и озвучил результаты, в зале поднялся шум.
Он специально не стал сразу наводить порядок.
Людям нужно время, чтобы успокоиться после получения информации, значительно превосходящей их уровень понимания.
Ведь это была эффективность в 20 раз выше, чем раньше.
В области численных расчетов количественные изменения во времени сами по себе являются качественными.
Червячная фреза и головка блока цилиндров — это всего лишь две довольно простые модели, и разница между 20 минутами и 6 часами на генерацию сетки может быть не столь существенной.
Но для некоторых очень крупных инженерных проектов разница между двумя неделями и годом расчетов — это огромная разница…
Более того, внимательные слушатели уже могли заметить, что новый метод, разработанный Чан Хаонанем, тем эффективнее, чем сложнее модель.
То есть, в практическом применении это преимущество может быть даже больше, чем в 20 раз.
Ли Джей, который спокойно делал записи, сидя сзади, услышав эти цифры от Чан Хаонаня, почти рефлекторно поднял голову.
Сначала он посмотрел поверх очков на экран, висевший на стене в передней части конференц-зала.
Судя по увеличенному журналу работы программы, он не ослышался.
Это действительно было в 20 раз быстрее.
«Это…»
Ли Джей повернулся к директору Комитета по науке и технологиям Сун Цзяню, сидящему слева от него.
И обнаружил, что тот тоже смотрит на него.
Будучи признанными экспертами в этой области, оба они ясно видели потенциал этого программного обеспечения.
Хотя Чан Хаонань рассказал лишь о 10% проекта, этого было достаточно, чтобы оценить превосходство конечного продукта.
Это был поистине эпохальный продукт!
С 1983 года, когда в Китае был введен в эксплуатацию первый суперкомпьютер «Млечный Путь-1», основной проблемой, с которой сталкивалась китайская компьютерная индустрия, была недостаточная вычислительная мощность.
Дело было даже не в производительности компонентов.
Даже если бы импортировались те же чипы и память, что и в других странах, производительность конечного продукта все равно значительно отставала.
В результате, в последние годы Соединенные Штаты Америки даже ослабили контроль над экспортом электронных компонентов, но ужесточили контроль над архитектурой платформ.
В общем…
Они не видели в Китае угрозы.
И действительность это подтверждала.
Пиковая скорость суперкомпьютера «Рассвет-1000A», разработанного Институтом вычислительной техники для нефтяного месторождения Ляохэ, составляла всего около 6 миллиардов операций в секунду, а строящийся «Рассвет-2000-1» должен был достичь всего 200 миллиардов операций в секунду.
В то время как ASCI Red, введенный в эксплуатацию в прошлом месяце по ту сторону океана, уже достиг скорости 1 триллион операций в секунду.
Что касается серийных коммерческих моделей, закупаемых университетами, то разница в производительности была еще более заметной.
Этот разрыв был основной причиной медленного развития коммерческого применения компьютеров в Китае.
Ведь несколько исследовательских проектов могли полностью загрузить суперкомпьютер, поэтому ресурсы выделялись только для самых важных национальных проектов, а большинство исследователей просто не имели возможности ими воспользоваться.
Недавний бум суперкомпьютеров, инициированный Кинхангом, несколько смягчил эту ситуацию, но эти коммерческие серверы средней производительности часто оказывались бессильны перед лицом сложных задач.
Чтобы изменить старые представления, нужно, чтобы люди реально почувствовали преимущества.
Ли Джей вспомнил свою недавнюю встречу с Чан Хаонанем, на которой тот говорил, что суперкомпьютеры или серверы нельзя просто продавать, особенно в Китае, где соответствующие отрасли еще не развиты. Необходимо предоставлять постоянную поддержку и продвигать применение суперкомпьютеров.
Тогда ему эта идея показалась хорошей, способной повысить лояльность пользователей, но у Института вычислительной техники не было возможности заниматься этой работой, поэтому он поручил ее Чан Хаонаню.
Взамен он предложил приоритетное право использования будущего компьютера «Заря-2000» и разрешение на инвестиции в группу «Заря».
Но он не ожидал, что еще до того, как он успел созвать совет директоров, Чан Хаонань уже представит результаты.
Хотя суперкомпьютеры нужны во многих областях, численное моделирование и симуляция, безусловно, являются одной из самых широких областей их применения.
Повышение эффективности в этой области в 20 раз эквивалентно сокращению разрыва в вычислительной мощности между Китаем и Соединенными Штатами Америки с трех порядков до одного.
Хотя это еще не означало полного превосходства, но, по крайней мере, позволяло увидеть спины конкурентов.
И практически все инженерные дисциплины могли бы извлечь из этого пользу.
«Товарищ Чан Хаонань, у меня есть вопрос».
Спокойный голос прорезал шум в конференц-зале.
Почти все обернулись и посмотрели в конец комнаты.
«Глава 365. Отнять ресурсы у компании «Мечта»!»
Говорил Сун Цзянь.
И этот авторитетный человек использовал такое скромное слово, как «спросить».
Перед тем как задать вопрос, он даже поднял руку.
Максимальное уважение!
В такой ситуации остальные присутствующие, естественно, мгновенно затихли.
Сун Цзянь поправил очки в черной оправе на переносице:
«Сяо Чанг, я в общих чертах понял алгоритм генерации сетки, который вы только что описали. Он требует ввода большого количества поверхностных сеток модели и обеспечивает высокую согласованность поверхностной сетки генерируемой тетраэдрической сетки с входной сеткой».
Хотя он не был экспертом в области численных расчетов, многолетний опыт работы в области управления дал ему прочную теоретическую основу, поэтому понять это объяснение не составило труда.
«Совершенно верно».
«Тогда, для крупных проектов, не займет ли этот процесс слишком много памяти, что приведет к сбою программы?»
Конечно, из-за ограниченных условий не было ни фруктов, ни закусок.
Затем Сюй Ян положил перед Чан Хаонанем блокнот со страницей вычислений и добавил:
Но сейчас, когда они были только вдвоем с Сун Цзянем, можно было сказать немного больше:
В сопровождении нескольких охранников они направились в уединенное место поблизости.
После двух часов интенсивного потока информации большинство присутствующих сильно устали, и продолжение заседания не принесло бы пользы, поэтому Чан Хаонань объявил перерыв.
Тем временем, в задней части конференц-зала, Сун Цзянь похлопал Ли Джея по плечу, предлагая ему выйти вместе.
Было очевидно, что он задумался.
Ли Джей немного поколебался.
«И когда коммерческая версия программного обеспечения поступит в продажу, мы будем выборочно предоставлять права на покупку в зависимости от уровня клиента».
«Вполне нормально. Поскольку я изучал метод аппроксимации многоточечного потока, у меня есть некоторые базовые знания».
Некоторые вещи не стоит говорить публично.
Впрочем, сейчас ни у кого не было настроения есть и пить.
Однако Чан Хаонань окликнул их:
«Подождите, подождите…»
Иногда рецензенты не могут понять работу, но и опровергнуть ее тоже не могут, поэтому ее просто откладывают.
«Инженер Чан, нет, директор Чан, Мэнна только что предложила идею, я ее кратко проверил и думаю, что она может сработать».
Спустя долгое время он наконец обернулся:
«Когда вернетесь, найдите несколько надежных товарищей, которые будут отвечать за связь с Сяо Чангом. Они должны четко и ясно записывать всю соответствующую информацию. Через некоторое время мы подсчитаем соотношение затрат и результатов».
«Старший… старший брат, дело в том, что когда я был в 603-м, я также участвовал в проекте по адаптации воздушного винта к турбовинтовому двигателю».
«Дело в том, что в документах, которые я разослал исследовательской группе, ответственной за этот модуль, подробно описано, что при последующем написании программы будет использоваться многоуровневая стратегия декомпозиции области для обеспечения параллельной эффективности метода. Конкретно, декомпозиция области первого уровня будет использовать плоскость для разделения трехмерной области, а второго уровня — прямую линию для разделения двумерной области. Обе части будут рекурсивно обрабатываться и распределяться между разными процессорами».
Яо Мэнна сердито покачала головой:
«Мне пришла в голову эта мысль, когда вы снова упомянули идею преобразования треугольников в псевдочетырехугольники. Можно ли использовать настоящие четырехугольники, или, точнее, шестигранные сетки, в процессе создания структурированных сеток?»
Хотя разработка Юнь-8 немного отклонилась от первоначального курса из-за вмешательства Чан Хаонаня в конце прошлого года, в отношении модернизации воздушного винта все должно было быть примерно одинаково.
Но Чан Хаонань, естественно, тоже обдумал этот вопрос.
«Например, в процессе разработки нового воздушного винта мы широко использовали неоднородные рациональные B-сплайны и T-сплайны. В этом случае четырехугольные сетки имеют структуру тензорного произведения, подходящую для сплайн-аппроксимации, и получить тензорное произведение участков легче, чем получить базис Боорштейна/Безье на основе треугольной сетки, поэтому они должны лучше подходить для моделирования поверхностей высокого порядка».
Сун Цзянь махнул рукой, а затем, сменив тему, серьезно спросил:
«Товарищ Ли Джей, как вы оцениваете реформы, проведенные в Институте вычислительной техники в последние годы?»
Не каждый смог бы это понять.
«Хм…»
Действительно, только чай.
«Ты это понял?»
После этого четкого объяснения Сун Цзянь удовлетворенно кивнул:
Почему рецензирование крупных математических работ часто занимает месяцы или даже больше года?
Потому что одних только новых концепций и теорий, представленных в них, часто бывает достаточно, чтобы рецензенты разбирались с ними какое-то время.
«Э-э… возникли трудности?»
«Директор Сун, честно говоря, я не очень оптимистичен».
Чан Хаонань очень хотел сказать: «Хороший вопрос».
«Ли Джей, как вы думаете, каковы перспективы исследовательской группы товарища Сяо Чанга, включая компанию, которую он собирается основать?»
«Хорошо, у меня больше нет вопросов».
«Хотя вопрос о четырехугольных сетках действительно нужно отложить на потом, у меня есть некоторые идеи по поводу вашего теоретического доказательства».
Он удивленно обернулся, глядя на стоящих рядом Сюй Яна и Яо Мэнну.
«Это не только эпохальное технологическое лидерство, но и, что более важно, я считаю, что товарищ Чан Хаонань обладает выдающимися способностями к общему руководству».
«Кроме того, для компьютеров с недостаточным количеством процессоров мы рассматриваем возможность предоставления урезанной версии. Конечно, из коммерческих соображений эта версия может называться открытой или образовательной. Ее эффективность составит примерно одну пятую от полнофункциональной версии, но все равно будет намного превосходить аналогичные продукты на рынке, такие как Open CASCADE Technology, и обладать некоторыми функциями, которых у последней нет».
Вторую половину фразы Ли Джей не расслышал:
В частности, несколько групп, которым было поручено разработать модуль генерации сетки, начали обсуждение на месте, используя материалы, предоставленные им Чан Хаонанем.
Например, Яо Мэнна и Сюй Ян.
«Забудь об этом, оставь блокнот себе. В любом случае, наша первоочередная задача — создать каркас программного обеспечения, следуя твоим текущим идеям. Вопрос о четырехугольных сетках — это вопрос будущих итераций и обновлений продукта, это не срочно. Можешь рассказать мне, когда у тебя появятся идеи».
Сюй Ян, глядя на задумавшегося Чан Хаонаня, понимал, что в таких вопросах вычислительной математики главное — это озарение, поэтому торопиться некуда, и он собирался отвести Яо Мэнну обратно к их местам.
«Можно обратиться к идее суперсходимости смешанных конечных элементов для анализа. Сначала нужно найти интерполяцию в пространстве конечных элементов, которая бесконечно приближается к точному решению, и установить связь между интерполяцией и точным решением, а затем установить связь между численным решением и интерполяцией…»
Этот деликатный вопрос поставил Ли Джея в тупик.
Чан Хаонань взял ручку рядом с собой:
Сюй Ян резко обернулся с изумлением на лице.
«Передача нас под управление компании "Мечта" внешне укрепила связи между нами, но на самом деле мало повлияла на повседневную работу. Финансирование трех крупных проектов института по-прежнему поступает из государственного бюджета. "Мечта" не очень заинтересована ни в нашем технологическом развитии, ни в продвижении продуктов, но зато проявляет большой интерес к группе "Заря". Они даже прощупывали почву, спрашивая, можем ли мы назначить вице-президентов обеих компаний заместителями генеральных директоров друг друга».
Чан Хаонань, немного подумав, решил, что Яо Мэнна, вероятно, говорила о модифицированной версии Юнь-8, но, учитывая, что не все присутствующие в зале заседаний были из авиационной отрасли, она не стала уточнять конкретную модель.
Для конкретного алгоритма простое снижение скорости вычислений не приведет к значительному уменьшению использования памяти.
Когда Чан Хаонань сказал, что надеется, что его работа косвенно будет способствовать применению и развитию отечественных высокопроизводительных серверов и суперкомпьютеров, Сун Цзянь тоже выглядел удивленным:
«Здесь только мы вдвоем, говори все, что думаешь, не стесняйся».
У них двоих не было особых стеснений.
«О, ничего».
…
Сун Цзянь стоял спиной к Ли Джею у окна, так что тот не мог видеть его выражения лица.
Как правило, это требует больше времени.
Ли Джей ответил почти не задумываясь:
Примерно четыре года назад Академия наук начала эксперимент по передаче Института вычислительной техники под управление компании «Мечта». Именно поэтому генеральный директор «Мечты» в настоящее время также является директором института.
«Э-э… директор Сун, что вы только что сказали?»
К счастью, нынешний теоретический уровень Чан Хаонаня позволял ему пропускать некоторые менее важные детали.
Поэтому в первоначальном варианте развития событий как платформа Юнь-8 третьего класса, так и платформа Юнь-9 были оснащены новыми шестилопастными винтами.
«Нет, хотя у меня сейчас нет таких способностей, как у вас двоих, но с такой мелочью я все еще могу справиться».
«После того, как она рассказала мне об этой идее, я сделал несколько расчетов и обнаружил, что можно точно обрабатывать четырехугольные сетки с помощью многоточечного метода конечных элементов на основе пространства Брецци-Дугласа-Марини самого низкого порядка. Дальнейшая работа заключается в построении теоретического анализа суперсходимости скорости этого метода на h^2-согласованной четырехугольной сетке, но это не моя сильная сторона, поэтому я хотел узнать, есть ли у тебя какие-нибудь идеи».
Затем Ли Джей кратко описал свою встречу с Чан Хаонанем несколько дней назад.
«Интересно…»
«И, как вы знаете, из-за дела академика Ни компания «Мечта» сейчас находится в центре внимания, и наш институт тоже испытывает некоторое ненужное давление…»
Такая оценка даже превзошла ожидания самого Сун Цзяня, поэтому он сразу же заинтересовался:
«О? И как же?»
Но, учитывая возраст и положение Сун Цзяня, он все же сдержался.
«Неограниченный потенциал».
«Неудивительно, что Старый Дин так дорожит им и не хочет отпускать…»
Кажется, после возвращения из Хойкина их отношения значительно улучшились…
Кроме того, нельзя просто замедлить программу, требующую 8 ГБ памяти, в четыре раза и ожидать, что она будет нормально работать на компьютере с 2 ГБ памяти.
Оригинальный Юнь-8 использовал такой же ничем не примечательный четырехлопастный винт, как и Ан-12, который к 90-м годам полностью устарел с точки зрения эффективности движения и шумоподавления.
«Судя по результатам моих предыдущих тестов, суперкомпьютер или сервер с 8 ГБ памяти при достаточной параллельной вычислительной мощности процессора может обрабатывать сетки с количеством элементов порядка миллиарда. Что касается более сложных структур, то их нужно будет протестировать после завершения пробной версии программного обеспечения».
Как и на университетских занятиях, некоторые обращались напрямую к Чан Хаонаню.
В то время память многих так называемых «суперкомпьютеров» составляла всего 4–8 ГБ, что не позволяло им справляться с высокой вычислительной нагрузкой.
«Это…»
Вычисления Сюй Яна, как и программы, которые писал Чан Хаонань сразу после своего перерождения, отличались краткостью и лаконичностью.
Фактически, даже предложенный ею метод обработки сетки был совершенно новым для области численного анализа.
Эти слова заставили Ли Джея вздрогнуть.
Если ничего не изменится, в следующем году, то есть в 1998-м, Академия наук проведет еще одну масштабную реорганизацию.
А у Сун Цзяня, очевидно, появились новые мысли.
Обновлено: 07.04.2026