ПОСТАНОВЛЕНИЕ n 24 Совета Министров Союзного государства"О РАЗРАБОТКЕ ПРОЕКТА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА "РАЗВИТИЕ И ВНЕДРЕНИЕ В ГОСУДАРСТВАХ-УЧАСТНИКАХ СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА НАУКОЕМКИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА БАЗЕ МУЛЬТИПРОЦЕССОРНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ"(Вместе с "ПРЕДЛОЖЕНИЕМ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ...")(Принято 17.11.2004)


СОВЕТ МИНИСТРОВ СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА
ПОСТАНОВЛЕНИЕ N 24
О РАЗРАБОТКЕ ПРОЕКТА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ СОЮЗНОГО
ГОСУДАРСТВА "РАЗВИТИЕ И ВНЕДРЕНИЕ В ГОСУДАРСТВАХ-УЧАСТНИКАХ
СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА НАУКОЕМКИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
НА БАЗЕ МУЛЬТИПРОЦЕССОРНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ"
(17 ноября 2004 года)
Совет Министров Союзного государства постановляет:
1. Одобрить Предложение Министерства образования и науки Российской Федерации и Национальной академии наук Беларуси о разработке проекта научно-технической Программы Союзного государства "Развитие и внедрение в государствах-участниках Союзного государства наукоемких компьютерных технологий на базе мультипроцессорных вычислительных систем".
2. Определить государственным заказчиком-координатором указанной Программы Министерство образования и науки Российской Федерации, государственными заказчиками - Федеральное агентство по науке и инновациям и Национальную академию наук Беларуси.
3. Государственному заказчику-координатору совместно с государственными заказчиками Программы в двухмесячный срок подготовить и внести проект Программы в установленном порядке в Совет Министров Союзного государства для утверждения.
4. Настоящее Постановление вступает в силу со дня его подписания.
Председатель
Совета Министров
Союзного государства
М.ФРАДКОВ


Одобрено
Постановлением
Совета Министров
Союзного государства
от 17 ноября 2004 г. N 24
ПРЕДЛОЖЕНИЕ
МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ И НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ
О РАЗРАБОТКЕ ПРОЕКТА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ СОЮЗНОГО
ГОСУДАРСТВА "РАЗВИТИЕ И ВНЕДРЕНИЕ В ГОСУДАРСТВАХ-УЧАСТНИКАХ
СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА НАУКОЕМКИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
НА БАЗЕ МУЛЬТИПРОЦЕССОРНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ"
Министр
образования и науки
Российской Федерации
А.А.ФУРСЕНКО
Президент
Национальной академии
наук Беларуси
М.В.МЯСНИКОВИЧ
ПРЕДЛОЖЕНИЕ
МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ И НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ
О РАЗРАБОТКЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ СОЮЗНОГО
ГОСУДАРСТВА "РАЗВИТИЕ И ВНЕДРЕНИЕ В ГОСУДАРСТВАХ-УЧАСТНИКАХ
СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА НАУКОЕМКИХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
НА БАЗЕ МУЛЬТИПРОЦЕССОРНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ"
1. Причины возникновения проблемы
Проблема развития и внедрения в Российской Федерации и Республике Беларусь (далее по тексту - государствах-участниках Союзного государства) наукоемких компьютерных технологий на базе высокопроизводительных мультипроцессорных вычислительных систем (ВМВС) возникла в связи со значительным их отставанием от ведущих мировых держав в этой фундаментальной и системообразующей области.
Наукоемкие компьютерные технологии представляют собой сложные программные комплексы, реализующие алгоритмы решения задач со значительным использованием математического аппарата и знаний по естественным наукам. Примерами наиболее практически значимых наукоемких технологий являются базирующиеся на аппарате математической физики и вычислительной математики программные комплексы для решения задач инженерного проектирования: расчет прочности и моделирования разрушения конструкций; расчет теплофизических процессов; решение задач электромагнетизма и газогидродинамики. Другой пример - программные наукоемкие комплексы, базирующиеся на интенсивном использовании аппарата дискретной математики, комбинаторных вычислений, теории сложных систем, математической лингвистики и алгебры, для решения: задач управления сложными объектами и социально-экономическими системами; построения, тестирования и оценки систем управления в реальном времени; автоматизации параллельного программирования; создания сверхвысокопроизводительных вычислительных систем.
Главные цели проекта: адаптация и освоение передовых зарубежных наукоемких технологий на производимых в государствах-участниках мультипроцессорных вычислительных системах, внедрение этих технологий в основных отраслях промышленности государств-участников, разработка и внедрение новых наукоемких технологий в промышленности и социально-экономической сфере, оптимизация создаваемых в государствах-участниках мультипроцессорных вычислительных систем с учетом требований современных наукоемких технологий.
Современные наукоемкие компьютерные технологии требуют
применения ВМВС с производительностью, лежащей в диапазоне от 10
9
Гигафлопс (10 x 10 операций над вещественными числами в секунду)
12
до нескольких Терафлопс (~ 10 операций). Создание систем такого
типа, в целом, было освоено в последние несколько лет в
государствах-участниках, в частности, в рамках Программы "СКИФ"
Союзного государства. Это является основанием для начала
комплексных работ по развитию и внедрению наукоемких компьютерных
технологий на базе ВМВС в государствах-участниках.
Имеющийся в государствах-участниках опыт и доступные сведения о наиболее эффективных зарубежных методах развития и внедрения наукоемких компьютерных технологий и дорогостоящей мощной высокопроизводительной техники свидетельствуют о необходимости системной и комплексной государственной координации работ в этой области.
Требования системности и комплексности обуславливают необходимость проведения исследований и поисковых НИОКР по следующим взаимосвязанным направлениям: решение сложных прикладных задач, в особенности задач гражданской и оборонной промышленности, управления сложными объектами и социально-экономическими системами: развитие базовых для наукоемких компьютерных технологий системного программного обеспечения и аппаратных средств ВМВС. Выделение направления системного программного обеспечения и аппаратных средств ВМВС обусловлено тем, что эти области являются определяющими для обеспечения эффективного использования наукоемких компьютерных технологий в различных областях приложений.
Систематизированное и комплексное выполнение исследований и поисковых НИОКР по выделенным направлениям развития и внедрения наукоемких технологий требует хорошей координации.
Данная Программа является комплексной, объединяющей приоритетные проекты, нацеленные на решение ключевых проблем использования ВМВС в наиболее важных областях приложений, а также проекты развития ВМВС для удовлетворения требований приложений.
В качестве примера зарубежной комплексной программы развития и внедрения наукоемких компьютерных технологий можно привести Программу HPCMP Министерства обороны США (Department of Defense High Performance Computing Modernization Program, далее - HPCMP МО США). Это Программа проведения с использованием высокопроизводительных средств МО США фундаментальных научно-технических и военно-технических исследований по созданию новых вооружений и способов их применения, а также модернизации этих средств.
Программа HPCMP МО США ведется с 1993 года с уровнем финансирования 250 млн. долларов в год, известны планы ее финансирования на этом уровне до 2007 года. Созданная в рамках этой Программы инфраструктура центров содержит: 4 базовых центра (суммарная мощность их вычислительных средств в конце 2002 года составляет 11,8 тфлопс, в 2001 г. - 8,9 тфлопс); 17 региональных центров (суммарная мощность в 2002 году - 7,15 тфлопс, в 2001 году - 4,5 тфлопс); несколько десятков абонентов в ведущих университетах страны и лабораториях. По этой Программе в созданной структуре центров непосредственно ведется 41 пилотный проект по 10 фундаментальным направлениям, представляющим интерес МО США. Всего же Программа косвенно поддерживает выполнение около 600 проектов и объединяет работу 4300 ученых и инженеров.
Имеются похожие комплексные программы Национального научного фонда, Министерства энергетики США, NASA и ряда других ведомств. В последние несколько лет появились программы Millennium, выполняемые в Японии и США, существенным элементом этих программ является объединение деятельности крупных фирм, исследовательских лабораторий и университетов с целью развития и внедрения наукоемких компьютерных технологий, а также, что особенно подчеркивается, организация образования в области этих технологий.
Многолетний зарубежный опыт показывает, что именно такая организация работ и обучения в области наукоемких компьютерных технологий на базе ВМВС наиболее продуктивна и экономически выгодна.
Необходимость систематизации работ и организации выполнения пилотных исследовательских проектов по развитию и внедрению наукоемких компьютерных технологий на базе ВМВС в государствах-участниках была отмечена в Рекомендациях Межведомственной экспертной комиссии по Программе Союзного государства "СКИФ" МВЭК (ноябрь 2001 г.).
Потребности государств-участников в применении современных наукоемких компьютерных технологий на платформе ВМВС признаны научно-технической общественностью, руководством соответствующих отраслей промышленности государств-участников. В частности, об этом свидетельствуют результаты обсуждений, проходивших на научно-практическом семинаре "Современные наукоемкие компьютерные технологии в машиностроении", проходившем в Белорусском национальном техническом университете (февраль 2002 г.), на котором присутствовали представители более 40 организаций. Необходимость организации комплексной и координируемой государством Программы фундаментальных и поисковых НИОКР по современным наукоемким технологиям на базе ВМВС была отмечена руководителями и генеральными конструкторами ведущих предприятий России (ФГУП ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ФГУП ЦИАМ им. П.И. Баранова, ФГУП НПО "Агат", ФГУП НПЦ АП им. Н.А. Пилюгина, ФГУП "Машиностроительное предприятие "Звездочка", ГЗ "Московский машиностроительный завод "Авангард", ФГУП "Конструкторское бюро специального машиностроения", АО "Ленинградский металлический завод", Институт программных систем (ИПС) РАН, Холдинговая компания "Ленинец", АО "Электросила", ФГУП "НИИ "Квант", ОАО "НИЦЭВТ", Межведомственный суперкомпьютерный центр Минпромнауки России, РАН, Минобразования России и РФФИ, Институт проблем машиноведения РАН) и Беларуси (Государственное научное учреждение "Объединенный институт проблем информатики" НАН Беларуси, Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие "НИИЭВМ", Производственное Республиканское предприятие "МПОВТ", ПО "МТЗ", Балаз, НИИ ВС, Белорусский национальный технический университет, Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие "Белавтотракторостроение").
Развитие и внедрение наукоемких технологий на базе ВМВС позволит решить проблемы поднятия уровня промышленности государств-участников, укрепит их оборонную промышленность и национальную безопасность. Это сделает реальным выход на мировой рынок интеллектуальных информационных продуктов и услуг, что возможно благодаря сохранившимся еще в государствах-участниках мощным школам по фундаментальным наукам (математика, физика, механика, геология, биология и др.), способным решать уникальные научно-технические задачи.
2. Обоснование актуальности
разработки союзной Программы, ее экономической
эффективности для Белоруссии и России
Проекты фундаментальных исследований и опытно-конструкторских разработок, намеченных для выполнения в рамках предлагаемой Программы, ведутся по трем направлениям применения и развития наукоемких технологий. Первые два направления непосредственно связаны с решением прикладных задач, а третье - с фундаментальными работами по адекватному современному уровню наукоемких технологий развитию системных программных и аппаратных средств ВМВС. Работы второго и третьего направления также имеют цель решения проблемы импортозамещения.
В целом, эти направления определили три линии проектов данной Программы:
ПА - исследование, верификация и адаптация передовых зарубежных наукоемких компьютерных технологий на базе производимых в государствах-участниках ВМВС;
ПР - разработка и внедрение новых наукоемких технологий на ВМВС;
СА - развитие системного программного обеспечения и аппаратных средств производимых в государствах-участниках ВМВС в соответствии с требованиями, предъявляемыми наукоемкими компьютерными технологиями.
2.1. Актуальность проектов предложенной Программы.
2.1.1. Использование и развитие наукоемких технологий для решения прикладных задач линии "ПА" и "ПР".
Государства-участники в настоящее время отстают от ведущих мировых держав в применении современных наукоемких информационных технологий компьютерного проектирования (CAD-технологии) и инженерного анализа (CAE-технологии), планирования и управления производством на основе данных об изделии (CAM и PDM-технологии) и других технологий, объединяемых в комплекс CALS-технологий.
Разработанные западными фирмами программные и аппаратные компоненты применяемых наукоемких информационных технологий из-за своей высокой цены недоступны подавляющему большинству российских и белорусских промышленных предприятий. Это существенно усложняет возможность создания современной конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынках продукции как гражданского, так и оборонного назначения.
Информационная интеграция и системная поддержка жизненного цикла продукции (CALS-, CAD-CAM-, CAE-технологии) в соответствии с "Основами политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу" включены в перечень критических технологий Российской Федерации.
Применение наукоемких технологий инженерного проектирования действительно крайне необходимо. Например, без этих технологий невозможна разработка современных авиационных двигателей, а отсутствие средств инженерного проектирования и виртуального эксперимента в автомобильной промышленности приводит к тому, что образцы новых автомобилей в среднем проектируются около 5 лет, в то время как за рубежом стандартное проектирование новой модели - около 18 месяцев.
Между тем, имеет место ряд проблем использования современных технологий инженерного проектирования в государствах-участниках. Например, для большинства потенциальных российских и белорусских пользователей существенны проблемы сложности освоения этих технологий и правильности их использования. Дополнительно отметим, что такие программные системы инженерного проектирования представляют собой продукты транснациональных компаний, на разработку и систематическое развитие которых затрачивались и затрачиваются десятки и сотни миллионов долларов. Даже отслеживание процесса непрерывного обновления этих продуктов невозможно без систематической исследовательской и внедренческой работы в данной области, что явно не может выполнить каждая российская или белорусская организация в отдельности.
Сегодня ряд ведущих вузов и крупных промышленных предприятий России и Беларуси имеют определенный положительный опыт применения наукоемких компьютерных технологий. Однако применяемые вычислительные платформы явно недостаточны для проведения промышленных расчетов. Например, на используемых слабых вычислительных средствах отдельные промышленные задачи могут решаться от одной до нескольких недель, это является преградой использования данных технологий в промышленности государств-участников. Таким образом, необходимо не только расширение опыта применения наукоемких технологий, но и переход на их применение с использованием мощных ВМВС.
Выделенные проблемы могли бы быть решены в рамках предлагаемой Программы - при условии их поддержки имеющие уже опыт использования наукоемких технологий российские и белорусские организации могли бы провести необходимые исследовательские работы и оказать помощь в решении проблем как освоения технологий, так и применения мощных ВМВС в промышленных расчетах. Это позволило бы провести широкое внедрение наукоемких информационных технологий в отраслях промышленности государств-участников.
Вместе с тем, нельзя сказать, что существующие наукоемкие технологии безупречны. Опыт работы со сложными зарубежными технологическими пакетами инженерного проектирования позволил выявить не только их достоинства, но и недостатки, как по адекватности моделирования процессов, так и по эффективности при работе на ВМВС. Эти недостатки могут быть вскрыты и локализованы в результате проведения соответствующих исследовательских работ.
Более кардинальное решение - создание собственных наукоемких технологий, ориентированных на применение мощных ВМВС. Например, это относится к области задач классической и специальной газодинамики быстротекущих процессов. Это направление необходимо развивать с привлечением российских и белорусских ученых мирового уровня в области фундаментальных наук. По данному направлению работ есть перспектива создания собственной продукции в виде наукоемких компьютерных технологий, востребованной и конкурентоспособной на мировом рынке.
С проблематикой расчетов для машиностроительных отраслей промышленности и оптимизацией проектных решений связаны три проекта из девяти, предлагаемых в данной Программе по направлениям применения наукоемких технологий.
Роль добывающей промышленности в экономике любого государства общеизвестна. Для России этот вопрос имеет особую важность - технологии разведки природных ископаемых включены в перечень основных и критических технологий Российской Федерации. В связи с этим, один из проектов применения наукоемких технологий посвящен параллельной реализации на ВМВС новейших российских математических методов для перспективных систем геологоразведки.
Выше рассматривались проблемы применения наукоемких технологий в машиностроительной и добывающей областях промышленности. Вместе с тем, нельзя считать удовлетворительным в государствах-участниках уровень применения ВМВС и наукоемких программных продуктов при решении базовых задач из области создания систем управления сложными объектами и социально-экономическими системами. В качестве первоочередных задач этого типа можно выделить: параллельные базы данных; анализ больших текстовых массивов; анализ изображении; параллельное имитационное моделирование; защита информации при передаче по каналам связи.
Современный уровень сложности таких задач требует применения ВМВС, причем в силу известной специфики области таких приложений, во многих случаях это не должны быть ВМВС зарубежного производства.
Отсутствие опыта использования при решении таких задач ВМВС, производимых в государствах-участниках, а также отсутствие необходимой концентрации ресурсов и средств для поиска решений этих задач, приводит к тому, что такие задачи решаются либо с применением чрезвычайно дорогостоящих зарубежных программных и аппаратных средств, либо просто не решаются на необходимом для практики уровне. Для решения проблемы применения в данной области производимых в государствах-участниках ВМВС требуется проведение исследований и опытно-конструкторских работ. Эти работы связаны с созданием прикладных систем, созданием специальных системных программных средств и специальных алгоритмов. Этой проблеме посвящены оставшиеся пять проектов данной Программы по направлению приложений наукоемких технологий на базе ВМВС.
2.1.2. Развитие системных программ и аппаратных средств для поддержки наукоемких технологий (линия "СА").
Используемые и разрабатываемые пакеты прикладных наукоемких информационных технологий базируются не только на аппаратных средствах ВМВС, но и на входящем в их состав сложном системном программном обеспечении зарубежного производства: операционной системе, драйверах высокоскоростных коммуникационных сред, компиляторах языков высокого уровня, библиотеках программ для обеспечения взаимодействия параллельных процессов, профилировщиках и отладчиках параллельных программ и др.
Работы по импортозамещению этих системных средств не менее важны, чем разработка собственно аппаратной части ВМВС. Некоторые из таких средств находятся под еще большим (чем аппаратные средства) контролем по распространению и запрещены на ввоз в Россию и Беларусь. При этом стоимость даже разрешенных на ввоз системных программных средств иногда превосходит стоимость аппаратуры ВМВС.
Часть работ по импортозамещению системного программного обеспечения была проведена в рамках недавних НИОКР, выполненных в последние годы в России и Беларуси по Программе "СКИФ" Союзного государства. Тем не менее, ряд новых сложных проблем в этой области еще предстоит решить.
Развертывание работ по системному программному обеспечению ВМВС требуется также и по причине необходимости расширения их использования, наиболее важная новая область - системы управления, особенно системы управления в реальном времени. В силу понятных причин, на приобретение применяемых в этой области зарубежных системных программных средств рассчитывать не приходится, даже если бы они имелись в том виде, который требуется для специальных российских и белорусских объектов управления. По этой причине необходимо проведение серьезных фундаментальных исследований и создание соответствующих системных программных средств для ВМВС.
В данном проекте выделены фундаментальные исследования и поисковые НИОКР по первоочередным проблемам создания нового системного программного обеспечения ВМВС:
- разработка автоматически распараллеливающего компилятора языков высокого уровня для программирования задач обработки числовой и символьной информации (близкие зарубежные аналоги даже с меньшими возможностями и более низкими характеристиками запрещены на ввоз);
- система поддержки отказоустойчивых параллельных вычислений (система двойного назначения, важна для военных и государственных приложений, запрещена на ввоз);
- системы управления в реальном времени на базе мультипроцессорных систем и комплексы отработки (тестирование и оценка) систем реального времени (фундаментальная проблема создания систем управления промышленных и военных объектов, коммерческих вариантов нет);
- адаптация операционной системы Windows на производимых в государствах-участниках ВМВС с высокоскоростными и низко инерционными коммуникационными средами (аналогов в мире нет, это направление имеет значительные перспективы на мировом рынке серверов на платформе Intel).
Потребность в высокопроизводительных компьютерах для современных наукоемких информационных технологий не может быть удовлетворена путем применения персональных компьютеров и базовых серверов с несколькими процессорами на одной плате, имеющихся или ожидаемых в ближайшие годы на мировом рынке. Например, достаточно простая задача виртуального эксперимента, расчет 150 мсек столкновения автомобилей со средней степенью детализации и с применением признанного в мире американского пакета LS-Dyna, считается на одной персональной машине более 200 часов, что абсолютно неприемлемо на практике.
Проблема частично решается за счет приобретения высокопроизводительных рабочих станций RISC-архитектуры и компьютеров класса main-frame, которые не производятся в государствах-участниках, а также за счет дорогих импортных мультипроцессорных вычислительных систем, чаще всего фирм Sun, SGI, IBM, HP или Fujitsu Siemens. Однако этот путь приводит к утечке значительных финансовых средств за рубеж и не является безопасным, так как поставки высокопроизводительных компьютеров в Россию и Беларусь подвержены систематическим политическим ограничениям со стороны потенциальных экспортеров.
Проведенные в последние годы работы в рамках Программы "СКИФ", национальных российских и белорусских программ образовали научно-технические предпосылки для удовлетворения потребности государств-участников в высокопроизводительных компьютерах в виде кластерных ВМВС. Ориентация на применение различных наукоемких технологий требует проведения дополнительных исследований и разработок.
Высокопроизводительные вычислительные системы для промышленных приложений инженерного проектирования и виртуального эксперимента, задачи разведки природных ископаемых и ряд других важных задач должны отвечать специфическим для наукоемких технологий требованиям, например: по организации мощной подсистемы дисковой памяти с большим расслоением; по организации визуализации результатов расчетов.
Решению проблемы создания программно-аппаратных комплексов на базе ВМВС для решения промышленных задач посвящен один из проектов Программы по направлению развития аппаратных средств ВМВС.
Разработки кластерных ВМВС, в создании которых участвовали и авторы данной Программы, находятся на передовом научно-техническом уровне, на котором ведущие мировые производители пытаются обеспечить пользователей вычислительными средствами повышенной мощности с оптимальным показателем цена-производительность. Следует однако учитывать, что наличие импортных комплектующих в этих изделиях все еще достаточно велико. Этот фактор учитывался при разработке кластерных ВМВС в рамках Программы "СКИФ" - был предпринят ряд мер по импортозамещению, который повысил техническую безопасность производства и использования этой техники в государствах-участниках.
В рамках проекта данной Программы по развитию аппаратных средств ВМВС предполагается развить линию импортозамещения еще дальше - предполагается провести исследовательские работы и поисковые НИОКР по созданию ВМВС на базе новых архитектурных принципов с повышенной реальной эффективностью, которые бы отвечали жестким требованиям, предъявляемым наукоемкими компьютерными технологиями.
Общий вывод по актуальности проектов и организации их выполнения.
Подводя итог актуальности предложенных исследовательских и опытно-конструкторских проектов, заметим следующее.
Мировой опыт создания и практического внедрения наукоемких компьютерных технологий доказывает, что в силу особого характера этих технологий, которые используют вычислительные средства с предельно возможной нагрузкой, наиболее отчетливо наблюдается известный эффект "согласованного развития". Этот эффект состоит в том, что имеющаяся вычислительная техника стимулирует развитие приложений, а приложения быстро выходят за пределы возможностей этой техники и, в свою очередь, стимулируют развитие вычислительных средств.
В связи с этим, при организации работ в области высокопроизводительных вычислительных средств и в области наукоемких приложений крайне важно создание механизмов быстрого реагирования на изменения в той и другой области.
Работы по освоению, исследованию и внедрению наукоемких технологий на базе ВМВС в настоящее время в государствах-участниках не имеют комплексного характера, ведутся разрозненно отдельными организациями без активного привлечения ученых и молодых специалистов НИИ и ведущих учебных заведений.
Между тем, факт отсутствия государственной организации работ в данной области используется зарубежными фирмами. Например, в последние годы ведущие западные компании по информационным технологиям, а также крупные промышленные фирмы, использующие наукоемкие технологии, стали создавать в учебных заведениях и организациях России собственные технологические центры и открывать исследовательские проекты. Это известным образом решает финансовые проблемы организаций и университетов, позволяет осваивать западные технологии, однако, с другой стороны, продолжает разваливать научно-технический, военно-технический и экономический потенциал страны, способствует оттоку способных молодых специалистов из российской научно-технической сферы.
В целом, перед отраслями промышленности государств-участников Союзного государства, специализирующимися в создании и внедрении прикладных наукоемких компьютерных технологий на базе ВМВС, возникают следующие актуальные задачи:
- организация поисковых НИОКР с учетом развития и внедрения новых наукоемких компьютерных технологий и решения проблем импортозамещения;
- создание конкурентоспособной продукции в виде прикладных и системных программ, аппаратных средств;
- развитие рынка наукоемких компьютерных технологий и соответствующего компьютерного обеспечения, стимулирование спроса в этой области.
Россия и Беларусь имеют по рассматриваемым вопросам аналогичные потребности и проблемы, сходный и взаимодополняющий научный и производственный потенциал, полувековой опыт кооперации в области создания и внедрения компьютерных технологий.
Проведение необходимого комплекса взаимосвязанных по целям, срокам и исполнителям научно-технических, производственных и организационных мероприятий наилучшим образом обеспечивается в рамках предлагаемой Программы Союзного государства.
2.2. Экономическая эффективность Программы для Беларуси и России.
Предложенная Программа нацелена на выполнение пилотных проектов фундаментальных исследований и поисковых НИОКР. Далее рассмотрим прогнозные оценки дохода, который может быть получен, а также оценки прибыли и экономической эффективности.
Перед проведением прогнозных оценок сначала сделаем оценку общего объема запрашиваемого финансирования предлагаемого проекта. Для этого проведем его сравнение с упоминавшейся ранее Программой HPCMP МО США, которая также является комплексной, хотя и имеет более узкую направленность на использование результатов, прежде всего в военной области.
Расходы в год на HPCMP МО США составляют около 250 млн. долл. Если сравнить годовой ВНП США (10708 млрд. долл.) и ВНП России (345 млрд. долл.), то можно получить масштабирующий коэффициент ~ 30. Если поделить на этот коэффициент годовые расходы на HPCMP МО США, то получим 8,3 млн. долл., что за 4 года составят 33,2 млн. долл.
Объем финансирования предлагаемой Программы "Триада", с учетом использования кооперативных связей в области электронно-вычислительной техники с Республикой Беларусь, составит ~ 24,6 млн. долл., причем половина средств - внебюджетные. Таким образом, получаем, что для госбюджета государств-участников этот проект обойдется в ~ 12,3 млн. долл. или, в среднем, ~ 3,1 млн. долл./год. Таким образом, запрашиваемое бюджетное финансирование в год по Программе "Триада" меньше почти в 80 раз. При этом если сравнить количество проектов (41-HPCMP, 14-Триада), то объем работ по предлагаемой Программе "Триада" меньше в 3 раза. Однако Программа "Триада" имеет более широкую направленность и является, по существу, системообразующей для государств-участников, решая вопросы кардинальной модернизации применяемых технологий в гражданской и оборонной промышленности, а также социально-экономической сфере.
Перейдем теперь к прогнозу доходов и экономии средств, которые могут возникнуть в результате выполнения НИОКР предлагаемого проекта, а также в случае использования результатов этих проектов. При этой оценке будут даваться дополнительные сведения по практической актуальности предлагаемых проектов.
2.2.1. Оценка косвенного дохода от организации дополнительных рабочих мест.
Косвенный доход от организации работ по Программе связан с созданием дополнительных рабочих мест, т.е. с возможностью избежать за счет этого безвозвратной утечки интеллектуальных ресурсов в виде молодых специалистов за рубеж.
Нижняя оценка потерь от утечки интеллектуальных ресурсов - это
утечка инвестированного при обучении капитала. Если избежать этих
потерь, то оценка дохода - C x N , где: C - стоимость
подг мсп подг
обучения молодого специалиста в высшем учебном заведении, N
мсп
- количество молодых специалистов, участвующих в проекте. Если
C ~= 10 тыс. долл., а N ~= 250 (50% от участников), то
подг мсп
получаем:
C x N ~= 10 тыс. долл. x 250 = 2,5 млн. долл. [1]
подг мсп
2.2.2. Оценки доходов от выполнения пилотных проектов в соответствии с системой программных мероприятий.
Экономическая выгода от выполнения предлагаемых проектов в укрупненном виде определяется достижением следующих практических целей.
Линии "ПА" и "ПР":
- развитие и внедрение наукоемких технологий для применения в машиностроительных отраслях промышленности, прежде всего аэрокосмической, автомобильной, тракторной, судостроительной, станкоинструментальной, атомной энергетике и производстве вооружений;
- развитие и внедрение наукоемких технологий для добывающей промышленности (геологоразведка);
- разработка базовых наукоемких технологий для построения систем управления сложными объектами и систем управления государственного уровня;
Линия "СА":
- исследования и разработка автоматически распараллеливающего компилятора для языков программирования задач числовой и символьной обработки;
- разработка базовых наукоемких технологий для построения и отработки систем управления в реальном времени и надежных систем обработки данных;
- исследования и адаптация операционной системы Windows и программных прикладных пакетов наукоемких технологий на кластерных ВМВС, выпускаемых в государствах-участниках;
- исследования и разработка программно-аппаратных комплексов на базе ВМВС для решения задач промышленности и задач создания государственных информационных систем разного типа и уровня, исследование перспектив развития архитектур ВМВС.
2.2.2.1. Линии "ПА" и "ПР".
Интегральный экономический эффект от разработки и внедрения наукоемких технологий в машиностроительной промышленности в целом обеспечивается тем, что это будет способствовать форсированному технологическому перевооружению ключевых отраслей промышленности стран Союзного государства, их реформированию с целью достижения мирового уровня качества продукции.
1) Доход от применения наукоемких технологий в машиностроительных областях промышленности.
Доход от выполнения проектов по разработке, освоению и внедрению наукоемких технологий в машиностроительных областях промышленности складывается из прямых доходов поставщиков технологий, а также прямых и косвенных доходов от применения этих технологий в промышленности государств-участников.
Сначала рассмотрим прямые доходы от поставки наукоемких технологий.
Предполагается адаптация на кластерных ВМВС, исследование, освоение и поставка уже существующих пакетов наукоемких технологий (таблица 1), а также разработка и поставка новых технологических пакетов прикладных программ (таблица 2). В качестве исходных данных для оценок используются реальные расценки и практически наблюдаемые уже в настоящее время характеристики рынка рассматриваемых наукоемких технологий в государствах-участниках.
Таблица 1
ОЦЕНКА ГОДОВЫХ И ПОЛНЫХ ДОХОДОВ
ЗА СЧЕТ ОСВОЕНИЯ, ПОСТАВКИ И ВНЕДРЕНИЯ АДАПТИРОВАННЫХ
ЗАРУБЕЖНЫХ НАУКОЕМКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
------T------------------------T----------------------------------¬
¦ N ¦ Содержательная ¦ Количественная оценка дохода ¦
¦ ¦ составляющая дохода ¦ (за один год) ¦
¦ ¦ +-------------------T--------------+
¦ ¦ ¦ Исходные данные ¦ Оценка ¦
+-----+------------------------+-------------------+--------------+
¦[2.1]¦Техническая поддержка: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C x N , где: ¦ ¦ ¦
¦ ¦ под экзпак ¦ ¦ ¦
¦ ¦C - стоимость ¦C ~= 10 тыс. ¦1 млн. долл. ¦
¦ ¦ под поддержки пакета ¦ под долл. ¦ ¦
¦ ¦ в год; ¦ ¦ ¦
¦ ¦N - количество ¦ ¦ ¦
¦ ¦ экзпак поддерживаемых¦N ~= 100 ¦ ¦
¦ ¦ пакетов. ¦ экзпак ¦ ¦
+-----+------------------------+-------------------+--------------+
¦[2.2]¦Обучение технологиям: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C x N , где: ¦ ¦ ¦
¦ ¦ обуч спец ¦ ¦ ¦
¦ ¦C - стоимость курса ¦C ~= 500 долл. ¦0,1 млн. долл.¦
¦ ¦ обуч для одного ¦ обуч ¦ ¦
¦ ¦ специалиста; ¦ ¦ ¦
¦ ¦N - количество ¦N ~= 200 ¦ ¦
¦ ¦ спец обучаемых ¦ спец ¦ ¦
¦ ¦ специалистов. ¦ ¦ ¦
+-----+------------------------+-------------------+--------------+
¦[2.3]¦Аренда пакета: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C x N , где:¦ ¦ ¦
¦ ¦ аренды арпакет ¦ ¦ ¦
¦ ¦C - стоимость ¦C ~= 15 тыс. ¦0,3 млн. долл.¦
¦ ¦ аренды годовой аренды¦ аренды долл.¦ ¦
¦ ¦ пакета; ¦ ¦ ¦
¦ ¦N - количество ¦N ~= 20 ¦ ¦
¦ ¦ арпакет арендуемых ¦ арпакет ¦ ¦
¦ ¦ пакетов. ¦ ¦ ¦
+-----+------------------------+-------------------+--------------+
¦[2.4]¦Выполнение расчетов ¦ ¦ ¦
¦ ¦по заказу: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C x N , где: ¦ ¦ ¦
¦ ¦ пр пр ¦ ¦ ¦
¦ ¦C - средняя стоимость ¦C ~= 50 тыс. ¦0,5 млн. долл.¦
¦ ¦ пр одного проекта; ¦ пр долл. ¦ ¦
¦ ¦N - количество ¦N ~= 10 ¦ ¦
¦ ¦ пр проектов. ¦ пр ¦ ¦
+-----+------------------------+-------------------+--------------+
¦ Итого за один год ¦ 1,9 млн. долл. ¦
+------------------------------+----------------------------------+
¦ Итого за 4 года (время ¦ 7,6 млн. долл. ¦
¦ Программы) ¦ ¦
L------------------------------+-----------------------------------
Рассмотрим теперь возможные прямые доходы потребителей наукоемких технологий в машиностроительной промышленности.
Продукция становится привлекательной на рынке, если она: быстрее выходит на рынок; доступна по цене; не требует высоких затрат на эксплуатацию; надежна; более эффективна; позволяет сберегать энергию; долговечна; безопасна; легка в использовании, ее несложно поддерживать в рабочем состоянии, производить текущий и капитальный ремонт; легко настраиваема; более современна и имеет лучший дизайн. Эти качества можно достичь с использованием наукоемких технологий, однако оценить возможный доход от этого достаточно сложно. По этой причине будем использовать несколько приближений.
Таблица 2
ОЦЕНКА ГОДОВЫХ И ПОЛНЫХ ДОХОДОВ
ЗА СЧЕТ ПОСТАВКИ И ВНЕДРЕНИЯ НОВЫХ НАУКОЕМКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
------T------------------------T---------------------------------¬
¦ N ¦ Содержательная ¦ Количественная оценка дохода ¦
¦ ¦ составляющая дохода ¦ (за один год) ¦
¦ ¦ +-------------------T-------------+
¦ ¦ ¦ Исходные данные ¦ Оценка ¦
+-----+------------------------+-------------------+-------------+
¦[3.1]¦Продажа технологических ¦ ¦ ¦
¦ ¦пакетов: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C x N , где: ¦ ¦ ¦
¦ ¦ пак пак ¦ ¦ ¦
¦ ¦C - стоимость одного ¦C ~= 50 тыс. ¦1 млн. долл. ¦
¦ ¦ пак пакета; ¦ пак долл. ¦ ¦
¦ ¦N - количество ¦N ~= 20 ¦ ¦
¦ ¦ пак продаваемых ¦ пак ¦ ¦
¦ ¦ пакетов в год. ¦ ¦ ¦
+-----+------------------------+-------------------+-------------+
¦[3.2]¦Техническая поддержка: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C x N , где: ¦ ¦ ¦
¦ ¦ под экзпак ¦ ¦ ¦
¦ ¦C - стоимость ¦C ~= 5 тыс. ¦0,25 млн. ¦
¦ ¦ под поддержки пакета ¦ под долл. ¦ долл. ¦
¦ ¦ в год; ¦ ¦ ¦
¦ ¦N - количество ¦N ~= 50 ¦ ¦
¦ ¦ экзпак поддерживаемых¦ экзпак ¦ ¦
¦ ¦ пакетов. ¦ ¦ ¦
+-----+------------------------+-------------------+-------------+
¦[3.3]¦Обучение технологиям: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C x N , ¦ ¦ ¦
¦ ¦ обуч спец ¦ ¦ ¦
¦ ¦где: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C - стоимость курса ¦C ~= 1000 долл.¦0,05 млн. ¦
¦ ¦ обуч для одного ¦ обуч ¦ долл. ¦
¦ ¦ специалиста; ¦ ¦ ¦
¦ ¦N - количество ¦N ~= 50 ¦ ¦
¦ ¦ спец обучаемых ¦ спец ¦ ¦
¦ ¦ специалистов. ¦ ¦ ¦
+-----+------------------------+-------------------+-------------+
¦[3.4]¦Аренда пакета: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C x N , ¦ ¦ ¦
¦ ¦ аренды арпакет ¦ ¦ ¦
¦ ¦где: ¦ ¦ ¦
¦ ¦C - стоимость ¦C ~= 10 тыс. ¦0,2 млн. ¦
¦ ¦ аренды годовой аренды¦ аренды долл.¦ долл. ¦
¦ ¦ пакета; ¦ ¦ ¦
¦ ¦N - количество ¦N ~= 20 ¦ ¦
¦ ¦ арпакет арендуемых ¦ арпакет ¦ ¦
¦ ¦ пакетов. ¦ ¦ ¦
+-----+------------------------+-------------------+-------------+
¦[3.5]¦Выполнение расчетов по ¦ ¦ ¦
¦ ¦заказу: ¦ ¦ ¦
¦ ¦ C x N , где: ¦ ¦ ¦
¦ ¦ пр пр ¦ ¦ ¦
¦ ¦C - средняя ¦C ~= 30 тыс. ¦0,15 млн. ¦
¦ ¦ пр стоимость ¦ пр долл. ¦ долл. ¦
¦ ¦ одного проекта; ¦ ¦ ¦
¦ ¦N - количество ¦N ~= 5 ¦ ¦
¦ ¦ пр проектов. ¦ пр ¦ ¦
+-----+------------------------+-------------------+-------------+
¦ ¦Итого за один год ¦ 1,65 млн. долл. ¦
+-----+------------------------+---------------------------------+
¦ ¦Итого за 4 года ¦ 6,6 млн. долл. ¦
¦ ¦(время Программы) ¦ ¦
L-----+------------------------+----------------------------------
Предельную оценку можно получить так. По имеющимся данным, применение всех информационных технологий в промышленности обычно приводит к росту объема продукции от 2,5% (США) до 3,0 - 3,5% (Западная Европа, Япония). Если отнести это, например, к России, то при ее доли продукции промышленности в ВНП приблизительно равном 70 млрд. долл. и принятом коэффициенте роста хотя бы 2% рост объемов производимой продукции составит 1,4 млрд. долл. в год. Однако это относится к применению всех информационных технологий, в число которых входят и наукоемкие компьютерные технологии.
Наукоемкие компьютерные технологии в большей степени определяют снижение затрат на разработку продукции, хотя могут и должны применяться на всех этапах жизненного цикла продукции: идея; разработка; испытания; производство; маркетинг/продажа; поддержание и сопровождение; утилизация.
Примеры факторов, за счет которых рассматриваемые наукоемкие технологии могут снизить затраты на разработку продукции и ее производство, следующие: создание меньшего количества экспериментальных образцов; сокращение количества натурных испытаний экспериментальных образцов; сокращение временных затрат на инженерные разработки и дизайн; перенос на более поздний срок капитальных затрат на создание экспериментальных образцов и более точно спланированные затраты на производство; уменьшение количества разработчиков и инженеров, а за счет этого - уменьшение затрат на оплату их труда; экономия используемого материала; сокращение затрат на гарантийный ремонт и случаи возврата товара; сокращение затрат на производство и оборудование рабочих мест; уменьшение числа конструкторских и технологических изменений.
Мировой опыт внедрения наукоемких технологий показывает, что они повышают производительность труда на этапах создания и испытания продукции в 2 - 4 раза, а типичная норма прибыли при внедрении наукоемких технологий - около 120% (данные, приведенные сотрудниками американской фирмы MSC Software, которой принадлежит около 30% мирового рынка программных пакетов наукоемких технологий, оцениваемого в 1 млрд. долл. в год).
Для минимальных оценок прямого дохода от применения наукоемких технологий в машиностроительной промышленности будем использовать два разных метода.
Метод 1. Если типичная норма прибыли от инвестирования
наукоемких технологий около 120%, то обозначив через C
сае
инвестиции, а через D доход от этих инвестиций, получим:
сае
(D - C )/C = 1,2, откуда
сае сае сае
D = 2,2 C
сае сае
Используя данные таблиц 1 и 2, получаем за 4 года проекта
C = 7,6 + 6,6 = 14,2 млн. долл.
сае
D = 14,2 x 2,2 = 31,24 млн. долл. [4.1]
сае
Метод 2. Данный метод базируется на оценке возможного
сокращения расходов на заработную плату из-за роста
производительности труда при создании изделий машиностроительной
продукции. Пусть: N - количество организаций-пользователей
опсае
наукоемких технологий; N - среднее количество сотрудников в
сотр
одной организации; P - средняя месячная заработная плата одного
мзп
сотрудника; k - коэффициент увеличения производительности за счет
применения наукоемких технологий. Тогда максимальный объем
экономии заработной платы в год за счет увеличения
производительности при создании и испытании продукции в k раз
будет
k - 1
----- x N x N x P x 12
k опсае сотр мзп
Практические наблюдения современного рынка наукоемких технологий государств-участников, знания об организациях и условиях труда, позволяют предположить, что:
N ~= 300 N ~= 50
опсае сотр
P ~= 300 долл. k ~= 2
мзп
После подстановки этих данных в приведенное выше выражение, получим доход от экономии зарплаты в год
0,5 x 300 x 50 x 300 долл. x 12 = 27 млн. долл.
или за 4 года
27 x 4 = 108 млн. долл. [4.2]
Косвенная прибыль от квалифицированного использования наукоемких технологий связана с увеличением объема заказов (организации, которые не имеют современных наукоемких технологий, заказы в настоящее время просто не получают), а также снижением рисков крупных аварий изделий высокой технической сложности.
Например, отказ от использования современных технологий при создании вооружений может привести к потере большей части суммарного экспорта вооружений России и Беларуси, который оценивается на уровне 10 млрд. долл./год. Риски таких потерь оценим ~ 5 млрд. долл./год.
Примеры стоимости аварий: разрушение нефтебуровой установки в одном из северных морей из-за неправильно проведенных при построении этой установки конечно-элементных расчетов привело к убыткам в 700 млн. долл.; потеря одного современного истребителя из-за технических неисправностей ~ 30 млн. долл. Риски таких потерь условно оценим в более 1 млрд. долл./год.
2) Оценка дохода от применения наукоемких технологий в добывающих областях промышленности.
В этом разделе использовались доступные в Internet данные по разведке и добыче нефти и газа в России, данные Госкомстата России.
По оценкам специалистов, доля нефти и газа в ВНП России составляет около 20%. Вместе с тем, объем разведанных запасов не так велик (по оценкам 1991 года): нефть - на 35 лет; газ на 81 год. До недавнего времени инвестиции в геологоразведку и даже в добычу нефти были недостаточны, что отражалось в уровне восполняемости запасов в 60 - 70%.
В настоящее время нефтяники ежегодно тратят на сервисное обслуживание промыслов (сюда входят и затраты на геологоразведку) примерно 3 - 4 млрд. долл. в год, в будущем затраты на обслуживание нефтедобычи возрастут еще больше - оставшаяся нефть залегает в сложных геологических условиях, необходима разведка и освоение новых месторождений. Ожидается, что объем затрат на сервисное обслуживание увеличится в ближайшее время до 8 млрд. долл. в год. Это привело, например, в 2001 году к тому, что уровень восполняемости увеличился до 84%.
Доминирующая роль по сервисному обслуживанию принадлежит зарубежным концернам Schlumberger, Halliburton и BJ Services, в последнее время к этому подключились и норвежские фирмы. При поиске нефти и газа используются разные методы - сейсморазведка, космическая разведка и др. Основным методом однако остается пока сейсморазведка. Обработка результатов сейсморазведки нефти и газа производится с использованием импортных пакетов программных средств - продукты фирм Landmark (фирма Halliburton), Schlumberger, Paradigm Geophisical, а также с применением дорогостоящих высокопроизводительных вычислительных систем Sun, SGI.
Стоимость одного пакета - до 100 - 150 тыс. долл., а стоимость одной вычислительной системы - несколько миллионов долларов. Например, только 72-процессорный Sun Fire 15K, установленный в недавно открывшемся центре суперкомпьютерных вычислений в Югорском научно-исследовательском институте информационных технологий Ханты-Мансийского автономного округа, составляет более 4 млн. долл. Стоимость сейсморазведки одного кв. км наиболее совершенным современным методом 3D составляет 20 - 40 тыс. долл. Всего в России в год производится сейсморазведка около 6000 кв. км (обрабатывается однако несколько больше за счет внешних заказов). Необходимые вычислительные затраты для обработки этих данных огромны. Например, обработка результатов сейсморазведки 6000 кв. км на одном стандартном 2-процессорном сервере типа Pentium 4 Xeon может потребовать 50 месяцев непрерывного счета, т.е. более четырех лет. Это объясняет необходимость применения в этой области высокопроизводительной вычислительной техники.
Выполнение таких объемов вычислений, причем с высоким качеством (высоким коэффициентом успешности предсказания месторождения), необходимо по причине очень высокой стоимости разведочного бурения - стоимость одной разведочной скважины составляет около 2 млн. долл. Если принять, что всего таких скважин в год около 10 и учитывая, что современные методы обработки и предсказания характеризуются коэффициентом успешности 0,35 - 0,49, то цена ошибок - около 10 млн. долл. в год.
Выполняемый в предлагаемой Программе проект связан с проблемой повышения качества расчетов при обработке результатов сейсморазведки, а также созданием в будущем соответствующих российских пакетов наукоемких технологий, ориентированных на применение производимых в государствах-участниках кластерных ВМВС, которые дешевле фирменных зарубежных ВМВС в десять и более раз. Проведенные оценки с учетом возможного объема хотя бы только российского рынка показывают, что поставка созданных пакетов позволит получить доход
~ 2,5 млн. долл. [5.1]
Использование кластерных ВМВС в данной области позволит сэкономить на приобретении вычислительных средств для нефтегазоразведки
~ 15 млн. долл. [5.2]
Ключевой фактор при этом - создание собственного наукоемкого программного продукта для обработки результатов сейсморазведки. Выполнение этого проекта вполне реально и необходимо, поскольку в настоящее время такие работы выполняются российскими учеными, но в интересах зарубежных фирм, например - Schlumberger, а потом возвращаются в Россию в виде наукоемких технологий, на которые тратятся огромные валютные средства.
3) Оценка дохода от проектов по базовым задачам систем управления сложными объектам и систем управления государственного уровня.
Предусмотренные в бюджете России на 2003 год общие средства на "Государственное управление и местное самоуправление" составляют ~ 66,6 млрд. руб., т.е. приблизительно 2,8 млрд. долл.
В управлении государственными структурами, коммерческими и промышленными организациями стали применяться дорогостоящие зарубежные системы класса ERP (планирование ресурсов предприятия) и других классов. В последнее время уровень систем поднялся до уровня ситуационных центров (стратегических, оперативных и персональных), которые дополнительно позволяют в реальном масштабе времени проверять с использованием моделирования эффективность тех или иных управленческих решений, а также могут быть использованы в процессе ликвидации кризисных ситуаций. Еще одна важная функция современных ситуационных центров - проведение научно-технической, экономической и конкурентной разведки, для чего необходимы эффективные методы работы с большими объемами текстовой информации и данными из глобальной сети.
Предложенные в рамках предлагаемой Программы проекты связаны с исследованиями по эффективным методам решения базовых задач, решаемых в таких ситуационных центрах и крупных системах управления. Если предложенные в результате выполнения этих проектов решения позволят повысить эффективность государственного и местного самоуправления хотя бы на 0,1%, то косвенный экономический эффект составит в год
~ 28 млн. долл. [6]
Экономический эффект, получаемый в результате более качественного управления промышленностью и государством, предотвращением кризисных ситуаций оценивается в миллиарды долларов.
2.2.2.2. Линия "СА".
Работы этого направления включают четыре проекта, которые связаны с достижением четырех практических целей. Оценки дохода проведем в соответствии с этими целями.
1) Оценка дохода от разработки автоматически распараллеливающего компилятора для языков программирования задач обработки числовой и символьной информации.
Выполнение проекта по автоматически распараллеливающему компилятору связано с решением фундаментальной проблемы программирования для параллельных систем - автоматическое получение по последовательной программе ее параллельной версии, которая бы не уступала по эффективности составленной вручную параллельной программе или даже превосходила ее.
Технический уровень сложности проблемы - наивысший, такая работа выполняется в рамках национального проекта США, сопоставимого по значимости с Программой "Большой вызов" по совершенствованию суперкомпьютерных систем и их применений. По оценкам американских специалистов, завершение разработки автоматически распараллеливающих компиляторов такого уровня может произойти в США не раньше 2007 года.
Важным является также то, что в данной Программе компилятор разрабатывается для языков программирования, применяемых в области обработки числовой и символьной информации. Область обработки числовой информации традиционна и достаточно хорошо известна, однако область обработки символьной информации требует пояснений.
Примеры современных задач обработки символьной информации: сложные оптимизирующие и распараллеливающие компиляторы; системы обработки текстов в реальном масштабе времени (важно для поисковых машин Internet, систем различного рода разведки по информации из Internet, средств обработки и анализа радиоперехвата и др.); системы аналитических преобразований; интеллектуальные системы (экспертные, принятия решений, излечения и вывода знаний и др.).
Важность задач обработки символьной информации подтверждается выполнявшимися в мире работами по созданию параллельных систем символьной обработки. Такие системы разрабатывались в Японии по программе создания машин пятого поколения, в США - по аналогичной программе только для роботизированных боевых средств, в Западной Европе - по Программе Esprit.
Наибольшие достижения были получены в США, однако в настоящее время данные по работам США в области символьной обработки недоступны, так как имеют закрытый характер (последняя информация - создание бортового символьного процессора для истребителя F-16). Из последних данных известно, что разработчики сверхсовременного суперкомпьютера Cray MTA 2 особо отмечали, что этот компьютер может эффективно решать задачи обработки символьной информации, составленные на таких типичных языках программирования как Lisp и Prolog.
Приведенные сведения характеризуют практическую ценность решаемой в проекте задачи. В случае ее успешного решения возможно создание продукта, перспективного для экспорта в США, Западную Европу, Японию, Китай и др.
Стоимость компилятора такого уровня - не ниже 30 тыс. долл., а стоимость сопровождения - около 1 тыс. долл. Объем возможных поставок - не менее 400 (соответствует объему рынка ВМВС, см. далее). Таким образом, получаем, что доход только от продажи такого компилятора и его сопровождения будет ~ 15 млн. долл. [7].
2) Оценка дохода от решения базовых задач создания системного программного обеспечения отказоустойчивых вычислительных систем и систем управления в реальном времени.
Применение результатов исследований двух проектов этого направления возможно при создании промышленных и военных систем управления, использующих мультипроцессорные вычислительные системы.
В настоящее время совершенно очевидно, что широкое использование мультипроцессорных систем в системах управления таких объектов - неизбежно. Например, только один французский истребитель 5-го поколения "Рафаль" имеет на борту для обеспечения работы системы поддержки принятия решений 18 микропроцессоров типа Intel, соединенных высокоскоростной сетью SCI. Шведский истребитель "Гриппен" в системе управления использует 40 микропроцессоров.
Отработка (тестирование и оценка) систем управления таких сложных объектов - не менее важная задача. Крупнейшие аварии 90-х годов, отказы боевых и космических систем, например, отказы ПРО во время войны в Персидском заливе, потеря управления в боевом походе ракетного крейсера "Йорктаун", авария на старте ракеты Ариан-5 и российских тяжелых носителей, показывают, что достигнут предельный уровень сложности этих систем и необходимо решение проблемы тестирования и оценки на более качественном уровне. Решение этих проблем - одно из главных направлений работ упоминавшейся ранее Программы HPCMP МО США. Возможное решение состоит в использовании мощных имитационных комплексов на базе ВМВС.
Прямой доход от этих проектов можно получить за счет непосредственной продажи созданных на основе полученных решений системных средств: отказоустойчивой реализации интерфейса MPI; операционной системы реального времени для мультипроцессорной системы; мультипроцессорного инструментального комплекса для отработки систем управления в реальном времени. Емкость рынка таких систем оценивается в не менее, чем ~ 20 млн. долл. [8].
Если провести оценку косвенного экономического эффекта результатов этих проектов только по изделиям поставляемой на экспорт боевой техники, то можно получить следующее. При годовом объеме общего экспорта вооружений около 10 млрд. долл., стоимость электроники и программного обеспечения в нем - не менее половины, т.е. 5 млрд. долл. Обычно стоимость программных средств сравнима со стоимостью электроники, т.е. получается ~ 2,5 млрд. долл. Предположим, что стоимость системных и отладочных средств составляет в этом объеме 1%, тогда получаем годовую оценку ~ 25 млн. долл. [9].
Работы рассмотренных двух направлений по системному программному обеспечению перспективны с точки зрения мировых тенденций рынка программных средств. Например, по прогнозам фирмы IDC в 2003 году рынок программного обеспечения в целом увеличится на 4% (в 2002 году он увеличился только на 1,5%). Наибольший объем придется на покупки операционных систем и программного обеспечения для бизнеса. Однако к 2006 году быстрее всего будет расти спрос на средства разработки программ, т.е. системное программное обеспечение, - 11,5% в год.
3) Оценка дохода от адаптации операционной системы Windows на кластерных мультипроцессорных системах, производимых в государствах-участниках.
Современные варианты производимых в государствах-участниках кластерных ВМВС работают под управлением операционной системы Linux, что соответствует применяемым при построении таких систем решениям, используемым в мире. Вместе с тем, популярность применения в ВМВС операционной системы Windows увеличивается, хотя по качеству ее применения в ВМВС она пока отстает от Linux.
Прогноз IDC на ближайшие 5 лет - среднегодовой рост мирового рынка ВМВС ~ 3%, до 63,4 млрд. долл. в 2006 году. При этом наиболее динамично предсказывается развитие рынка Intel-серверов с Windows (с 5 млрд. долл. в 2002 году до 19 млрд. долл.), а рынок ВМВС с Linux - до 6,5 млрд. долл. Перспективы рынка систем на базе RISC-микропроцессоров (типа Alpha, MIPS) и систем на Itanium - до 27,7 млрд. долл., причем за счет вытеснения мэйнфреймов и других закрытых систем высшей производительности типа систем Cray, Sun, SGI, IBM, и т.д.
Предварительно проведенные исследования по этому направлению серьезно заинтересовали фирму Microsoft. В связи с этим выполнение проекта по адаптации Windows в рамках предлагаемой Программы может иметь перспективу выхода на мировой рынок ВМВС. Возможный доход по проекту связан с увеличением по крайней мере на 25% рынка ВМВС, которые пока оснащены только системой Linux. Количественные оценки этого приведены в следующем разделе.
4) Оценка дохода от проекта исследований и разработок по созданию типового программно-аппаратного комплекса для наукоемких технологий.
Суммарный объем гражданского рынка ВМВС с операционной системой Linux в государствах-участниках оценивается в ~ 300 ВМВС с количеством процессоров от 8 до 128 (вузы, промышленность, наука) и ~ 30 ВМВС с количеством процессоров более 128 (промышленность, государственные центры).
Применение в ВМВС операционной системы Windows должно увеличить объем рынка кластеров с количеством процессоров от 8 до 128 не менее чем на 25%, т.е. увеличить его еще на ~ 80 - 100 ВМВС. Перспективы выхода на международный рынок пока не учитываем.
В случае использования систем предлагаемого в проекте типа в боевых комплексах, прежде всего в системах ПВО разного уровня и системах ПРО, объем рынка увеличивается на 300 - 500 образцов.
При определенной доработке возможно использование таких ВМВС в других изделиях боевой техники (флот, авиационные системы, стартовые комплексы тактических и баллистических ракет, бронетанковая техника) - увеличение от 200 до нескольких тысяч образцов.
Возможные конкуренты на внутреннем рынке государств-участников - HP, SGI, Compaq, Dell, IBM и Sun, однако для пользователей рассматриваемого рынка сбыта систем ВМВС зарубежные системы слишком дороги. Возможен экспорт изделий в Китай, Индию, Азиатско-Тихоокеанский регион, Ближний Восток.
Если рассматривать только гражданский рынок, то его объем соста

"ПРОТОКОЛ 1992 ГОДА ОБ ИЗМЕНЕНИИ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНВЕНЦИИ О СОЗДАНИИ МЕЖДУНАРОДНОГО ФОНДА ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ УЩЕРБА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЬЮ 1971 ГОДА" (ФОНД/fund)(Подписан в г. Лондоне 27.11.1992)  »
Международное законодательство »
Читайте также