Бүгінде жетекші елдерде суперкомпьютерлік технологиялар экономиканың бәсекеге қабілеттілігін арттыратын негізгі құралға айналды. Оларды қолдану аясы ғылым мен білімді, өнеркәсіпті, денсаулық сақтауды, энергетиканы және қорғаныс саласын қамтиды. Бұл бағыттарда орасан зор есептеу қуатын және жоғары жылдамдықпен деректерді өңдеуді қажет ететін міндеттерді шешуге мүмкіндік береді.
Мемлекет басшысы Жасанды интеллектіні дамыту жөніндегі кеңестің алғашқы отырысында: «Біздің ұлт ретінде бәсекеге қабілеттілігіміз және егемендігіміз осы технологияны қалай пайдаланатынымызға қарай анықталады. Мен жуырдағы Жолдауымда алдағы үш жыл ішінде Қазақстанды толық цифрлық елге айналдыру жөнінде стратегиялық мақсат қойдым. Жасанды интеллект осы трансформацияның қозғаушы күші болуға тиіс. Бұл орайда әлемдегі немесе аймақтағы көшбасшылық туралы сөз қозғалып отырған жоқ. Басты мақсат – Қазақстанды озық, өркениетті елге айналдыру», – деп атап өтті.
Сондай-ақ «Университеттер жаңа заманға сай мамандар дайындауға тиіс. Қазақстанның инженерлері, зерттеушілері және кәсіпкерлері бүкіл әлемнің қажетіне жарайтын озық технологияларды ойлап табуға қабілетті болуы керек», дей келе «Сол себепті қазіргі озық технология дәуірінде әр маман иесі өзінің негізгі кәсібімен қатар, цифрлық дағдыларды жетік меңгеріп, жасанды интеллектінің мүмкіндіктерін жұмыс барысында қолдана білгені жөн», – деп нақты тапсырма берді Қасым-Жомарт Кемелұлы Тоқаев.
Қазақстанның цифрлық трансформациясын жүзеге асыруда жоғары білім беру жүйесінің рөлі ерекше маңызды. Университеттер заманауи технологиялар мен жасанды интеллект негізінде білім беру бағдарламаларын жаңартып, студенттерді тек теориялық емес, тәжірибелік дағдылармен де қамтамасыз етуі қажет. Сонымен қатар елдің ғылыми-зерттеу әлеуетін арттыру үшін суперкомпьютерлік инфрақұрылымдарды дамыту, жасанды интеллект технологияларын енгізу бүгінгі таңда өзекті. Мұның барлығы Қазақстанның әлемдік аренада технологиялық көшбасшы ретінде қалыптасуына ықпал етеді.
Осы ретте атап өтсек, 2019 жылдың 11 қыркүйегінде Мемлекет басшысының Қытайға жасаған мемлекеттік сапары барысында екі ел басшысы әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-да суперкомпьютерді орнату туралы келісімге қол қойылды.
2024 жылы Қытайдың Qingdao Aucma Import & Export Co компаниясы ҚазҰУ-ға Орталық Азиядағы ең қуатты суперкомпьютерді жеткізді. 2025 жылы бұл жоба аясында ZTE Kazakhstan компаниясымен бірлесіп деректерді өңдеу орталығы (ДӨО) салынды.
Суперкомпьютердің өнімділік қуаты 2000 TFLOPS-ты құрайды. Ол әлемдегі 600 үздік суперкомпьютердің қатарына кіреді. Құрылымында Intel мен NVIDIA компанияларының процессорлары орнатылған. Бұл – заманауи жеке компьютерден 10 000 есе қуатты жүйе. Қазіргі компьютерлер ондаған жылда орындайтын есептерді суперкомпьютер бір сағатта шешіп тастайды.
Суперкомпьютер Қазақстан ғалымдарына үлкен деректермен жұмыс істеуге, мемлекеттік органдардың түрлі жағдайларын модельдеуге, сондай-ақ еліміздің ІТ-инфрақұрылымын жаңа деңгейге көтеруге мүмкіндік береді.
Суперкомпьютердің зор мүмкіндіктері
Суперкомпьютерлік кластердің ресурстарын стратегиялық маңызды салалардағы ғылыми және қолданбалы жобаларды іске асыруға пайдалануға болады. Атап айтқанда: заманауи жасанды интеллект алгоритмдерін жасау мен оқыту, генетикалық ақпаратты өңдеу және жекелендірілген медицинаны дамыту, қалалар мен өндірістік кәсіпорындардың виртуалды үлгілерін құру арқылы инфрақұрылымды тиімді басқару. Бұған қоса жерді қашықтан зондтау деректерін өңдеу арқылы экожүйелер, ауыл шаруашылығы және жер қойнауын пайдалану мониторингінің алгоритмдерін әзірлеуге мүмкіндік береді.
Суперкомпьютер күрделі математикалық модельдерді шешуге, жасанды интеллект пен ғылыми есептеулерде пайдалануға өте тиімді. Жүйенің деректерді сақтау сыйымдылығы – 6 петабайт, бұл орасан зор көлемдегі ақпаратты сақтауға және өңдеуге жол ашады.
Суперкомпьютер ҚазҰУ-дың есептеу ресурстары арқылы өңірдің орнықты дамуына қатысты басым міндеттерді шешуге де пайдаланылуда. Мысалы: жер сілкінісі мен сейсмикалық қауіп аймақтарын болжау мен модельдеу, климат пен метеожағдайларды болжау – жауын-шашын, қатты жел, қар көшкіні және ыстық толқындар, сел, көшкін, лай ағындарының қауіптерін бағалау.
Бұл жұмыстарда метеоүлгілер (мысалы, WRF), спутниктік деректер, цифрлық бедер үлгілері (DEM), топырақтың ылғалдылығы мен жауын-шашын көлемі қолданылады.
Сонымен қатар алдағы уақытта Алматы қаласының әкімдігімен бірлесіп, «Цифрлық Алматының болашағы: HPC негізіндегі симуляциялар, болжамдар және шешімдер» атты бағдарлама іске қосылмақ. Бұл жоба суперкомпьютерді қала ортасының цифрлануына және инженерлік-ғылыми талдауларға арналған ядро ретінде қолдануға бағытталған. Жоба аясында: сейсмологиялық деректер, геофизикалық зерттеулер, спутниктік бақылаулар мен георадарлар негізінде жер асты үдерістерін модельдеу, ақылды көлік жүйесін дамыту: көлік ағынын модельдеу, бағдаршам кезеңдерін оңтайландыру, қоғамдық көлік маршруттарын жетілдіру, «Алматының цифрлық егізі» жобасы – қаланың виртуалды үлгісін жасау: геодеректер, көлік, экология, демография және инфрақұрылымды біріктіру.
Суперкомпьютердің мүмкіндіктері тұрғын үй-коммуналдық шаруашылықты жаңғырту, жол-көлік жүйесін дамыту, энергетика мен сумен жабдықтау жүйелерін тиімді модельдеу үшін де пайдаланылмақ.
Ғылыми жобалар мен зерттеулер
Бүгінде әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-дың Farabi Supercomputer Center базасында геномика және биоинформатика талдауы, WRF негізіндегі климаттық модельдеу, Gaussian бағдарламасымен квантты-химиялық есептеулер, COMSOL Multiphysics және ANSYS арқылы инженерлік модельдеу, ЖИ және IoMT көмегімен жүрек-қан тамырлары ауруларын болжау, өнеркәсіп ресурстарын оңтайлы бөлуге арналған ЖИ, қазақ тіліне арналған үлкен тілдік модель (LLM) әзірлеу, жер сілкінісін болжау және сейсмикалық қауіпті талдау бойынша ауқымды жобалар жүзеге асырылуда.
Алматы сейсмоқауіпті аймақта орналасқан. Қалада 2 миллионнан астам халық тұрады. Сондықтан суперкомпьютер арқылы спутниктік деректер, сейсмодатчиктер, ЖИ технологиясы көмегімен жер сілкінісін ерте болжау жүйесін жасау – аса өзекті. Сондай-ақ суперкомпьютер Алматы қаласындағы Smart City жобасының видеомониторинг және жедел басқару жүйелері үшін деректерді жинауға қолданылады.
ҚазҰУ суперкомпьютері Big Data мен машиналық оқыту алгоритмдерін әзірлеу, климат моделін жасау бойынша гранттық жобаларды іске асыруда қолданылып келеді. Қазір бұл суперкомпьютер көмегімен Түркістан облысындағы суландырылатын жерлердің деградациясын бағалау, Имантай-Шалқар курорттық аймағындағы тұрақты туризмді Smart-технологиялармен басқару, жүрек-қан тамырлары ауруларын ЖИ және IoMT арқылы болжау сынды маңызды жобалар іске асырылуда.
Суперкомпьютер –
ЖИ мамандарын даярлау құралы
Суперкомпьютерлік кластер Қазақстанның жаһандық бәсекеге қабілеттілігін арттырып қана қоймай, отандық инфрақұрылымның дамуына серпін береді. Сонымен қатар бұл жүйе ҚазҰУ-дың басты мақсаттарының бірі – ақпараттық технологиялар және жасанды интеллект саласында жоғары білікті мамандар даярлауға зор үлес қосады.
Атап айтқанда, механика-математика факультетінде бакалавриат, магистратура және докторантура деңгейлерінде «Есептеу ғылымы және статистика», «Математикалық және компьютерлік модельдеу», «Робототехникалық жүйелер» мамандығы оқытылады.
Ақпараттық технологиялар факультетінде «Жасанды интеллектпен жоғары жүктемелі ақпараттық жүйелер», «Есептеуіш инженерия», «Интеллектуалды басқару жүйелері», «Программалық инженерия», «Компьютерлік инженерия», «Жасанды интеллект медицинада» «Компьютерлік ғылымдар мен технологиялар (ҚазҰУ басзасындағы СбПУ) және т.б. жаңа білім беру бағдарламалары бойынша мамандар даярланады.
Осылайша, Farabi Supercomputer Center базасындағы ғылыми және білім беру жобаларын іске асыру ғылым, білім және экономиканы жүйелі түрде қолдауға жол ашады. Бұл – Мемлекет басшысының Қазақстанды Еуразияның цифрлық хабына айналдыру жолындағы нәтижелі бастамаларына елеулі үлес қосатын нақты қадам.
Жансеиіт ТҮЙМЕБАЕВ,
әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің
Басқарма Төрағасы – Ректор