Юный техник, 2010 № 12 - Журнал «Юный техник»

Такой метод используют в суперкомпьютерах. Только роль девушек-расчетчиков в них выполняют процессоры, аналогичные нашим персональным компьютерам.

Однако просто соединить в сеть десятки или сотни процессов, общая цена которых переваливает за миллиард долларов, недостаточно. Нужно еще и научить эти процессоры работать в одной команде.

И тогда наши программисты решили создать этакий вычислительный конвейер из множества специализированных простеньких процессоров, каждый из которых умеет выполнять лишь несколько определенных действий. Примерно так каждый рабочий на автомобильном конвейере выполняет 1–2 несложных операции.

Но конвейер движется быстро, людей на нем работают сотни, и все вместе они за час, а то и меньше собирают готовый автомобиль.

Так и параллельный суперкомпьютер. Каждый процессор выполняет свою работу за ничтожные доли секунды, а все вместе они решают за час такую задачу, на решение которой на обычном компьютере понадобились бы недели, а то и месяцы работы.

Впрочем, для хорошей работы такого суперкомпьютера недостаточно, чтобы каждый из его процессоров быстро выполнял свою операцию. Нужно еще, чтобы процессоры быстро перебрасывали друг другу итоги своих вычислений. И вот тут-то, оказывается, самое узкое место современных «суперов». Выигрыш в счете частично теряется в соединительной сети. Российские ученые придумали такую сеть, где информация движется почти с такой же скоростью, как считают процессоры. То есть, по существу, ими создан новый тип суперкомпьютера.

У него другая математика, новые алгоритмы решения конкретных задач, в частности, по аэродинамике и гидродинамике, что крайне важно для конструирования новых летательных аппаратов, а также разведки и добычи углеводородов. Сейчас на этих принципах наши специалисты готовы сделать суперкомпьютер мощностью в 100 терафлоп.

КУРЬЕР «ЮТ»

Студент изобрел… холодильник

Третий год подряд организаторы ежегодного Международного конкурса дизайна проявляют особый интерес к студентам-дизайнерам из России, приглашая их принять участие в создании домашней техники будущего.

В этом году впервые в финал конкурса Electrolux Design Lab вышел студент из России. Юрий Дмитриев, выпускник Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова, завоевал почетное второе место и приз зрительских симпатий.

Всего на конкурс Electrolux Design Lab 2010 пришло более 1300 заявок со всего мира, что на треть больше, чем в 2009 году. Работы российских студентов уже попадали в полуфинал. Так, в 2008 году проект Алексея Быкова, выпускника Уральской государственной архитектурно-художественной академии, вошел в число 20 лучших разработок, присланных со всего мира. А в 2009 году в полуфинал вышла российская студентка 5-го курса Московского государственного института электронной техники Анна Кармазина с проектом «Serpo», показывающим, как лучше всего навести чистоту и порядок в ванной.

В этом году в финал конкурса Electrolux Design Lab вышел Юрий Дмитриев, выпускник Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова, который представил концепт биохолодильника, работающего не на привычном охладителе, а на полимерном геле.

Новый холодильник вчетверо меньше обычного за счет того, что у него нет ни дверей, ни полок, ни мотора. Он представляет собой некую емкость, которая может быть установлена как в горизонтальном, так и в вертикальном положении или даже на потолке. Регулируемые размеры позволяют приспособить его под любое жилье. Даже само название — «холодильник» — здесь уже не подходит, скорее это холодильная ванна. В эту ванну и помещаются продукты, которые затем заливаются особым, нелипким гелем без запаха. Полужидкая пленка обволакивает каждый продукт, как бы помещая его в герметическую капсулу. При этом продукты сохраняют свой натуральный вкус и аромат, не сохнут, так как конвекция отсутствует, и не портятся, поскольку к ним нет доступа микробов.

Ну а чтобы не развивались те микробы, который попали в тот или иной продукт при его изготовлении, вся ванна вместе с продуктами интенсивно охлаждается за счет преобразования теплового инфракрасного излучения, испускаемого самими продуктами, в видимый свет.

Инфракрасные лучи, попадая на гель, преобразуются в его структуре в обычный свет, из-за чего вся ванна приятно светится. Сам же гель при этом охлаждается. По тому же принципу переизлучения тепловой энергии работает обшивка космических челноков «шаттл». Таким образом, процесс охлаждения не требует энергозатрат, а сам холодильник работает совершенно бесшумно.

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

Эльбрус нас обогреет

Вулкан Эльбрус — неисчерпаемый источник энергии. К такому заключению пришли участники научной конференции в Кабардино-Балкарии.

Ученые заинтересовались вулканом не случайно. Несколько лет тому назад они были весьма заинтригованы сообщением, что дремавший около 900 лет вулкан Эльбрус начал оживать. Во всяком случае, местные жители стали замечать, что из трещин на склоне горы повалил пар. Это могло означать, что вскоре Эльбрус проснется, начнется очередное извержение.

Случаи, когда спящие вулканы просыпались внезапно, не так уж редки. Классический пример тому — гибель Помпеи. Как всем известно, проснувшийся вулкан Везувий за одну ночь засыпал город вулканическим пеплом.

После этого Везувий снова заснул. Однако и поныне он не утратил боевого пыла. На его склонах ныне круглосуточно несут вахту десятки автоматических приборов, а мэр Неаполя и руководители близлежащих городков ломают себе головы над планами эвакуации жителей в случае, если вулкан вдруг проснется. Говорят, чтобы волна вулканических газов выброшенная из жерла Везувия, добралась до центра Неаполя, понадобится всего 40 минут.

А вот вам более свежий пример. Вулкан Попокатепетль в Мексике не зря считается самым опасным в мире. В непосредственной близости от него проживает около 30 млн. человек. Всего в 40 минутах езды на автомобиле в одну сторону от него расположился один из самых больших и населенных городов мира — Мехико, а в 30 минутах езды в другую — город Пуэбло. Еще более 300 тыс. человек живут у самого подножия огнедышащей горы, поскольку земля, обильно посыпанная вулканическим пеплом, дает высокие урожаи.

В прошлом столетии «дымящаяся гора» — именно так переводится название Попокатепетль с языка местных индейцев — бездействовала целых 70 лет. Но под конец века вулкан проснулся. И 18 декабря 2000 года началось извержение, едва не стоившее жизни многим десяткам тысяч людей. Избежать полномасштабной катастрофы удалось благодаря системе предупреждения, которую мексиканские и американские сейсмологи начали разрабатывать еще в 70-е годы прошлого столетия, когда вулкан стал подавать первые признаки жизни.

«В среднем извержение какого-нибудь вулкана на нашей планете происходит каждую неделю, — сказал руководитель группы вулканологов Джэн Миллер. — Так что говорить об актуальности нашей работы лишний раз не приходится»…

И в нашей стране вулканов тоже предостаточно. Каждый год происходят большие и малые извержения на Камчатке. Теперь вот вроде и Эльбрус зашевелился… Он находится на границе двух литосферных плит. Подобная ситуация прослеживается в Альпах и на Тибете. Но там вулканов нет. Здесь же, кроме Эльбруса, в вулканической деятельности подозревается Казбек. Кроме того, аналогичную природу имеет вулкан Арарат в районе Армении. Здесь же находится несколько вулканов неподалеку от озера Ван. То есть налицо цепь вулканов, которая пересекает так называемое кавказское направление. И оно непосредственно связано с огромными разломами, которые ведут свое начало от Африки.

Сейчас исследователи проводят самый тщательный мониторинг вулкана Эльбрус, стараясь понять, когда он может проснуться. В итоге они пришли к выводу, что особых поводов для беспокойства пока нет. Эльбрус, последнее извержение которого наблюдалось примерно в 50 году нашей эры, по-прежнему находится в глубокой дреме.

«Вулкан Эльбрус не побеспокоит нас, по крайней мере, в ближайшие сотни лет, — полагает заведующий кафедрой чрезвычайных ситуаций Кабардино-Балкарского госуниверситета профессор Александр Шевченко. — Наши исследования Эльбрусского вулканического центра проводились совместно со Стэнфордским университетом, и были получены уникальные данные по строению и геодинамике Эльбруса. Создана детальная геологическая карта вулкана на основе космических исследований, изучена и датирована прошлая активность вулкана»…

По словам ученого, выводы о тепловых полях в районе Эльбруса позволяют использовать вулкан в качестве источника энергии. Это неисчерпаемый энергопотенциал, которого хватит не только Приэльбрусью. Нужны только тепловые насосы, с помощью которых можно будет передавать тепло из глубин на поверхность.