Phát triển ngành tính toán hiệu năng cao tại TPHCM Còn nhiều thách thức

Với những bài toán lớn từ thực tế của TPHCM đặt ra, như dự báo khí tượng - thủy văn, kẹt xe, ngập nước…, không thể giải được bằng lý thuyết hay thực nghiệm thì khoa học tính toán, đặc biệt là tính toán hiệu năng cao (HPC) trở thành giải pháp duy nhất khả thi. Tuy nhiên, TPHCM cũng cần đầu tư nhân lực và cơ sở hạ tầng tương xứng mới có thể triển khai. Đây là nhận định của nhiều nhà khoa học nêu ra tại hội thảo quốc tế về Khoa học và kỹ thuật tính toán - ICCSE lần 3, vừa diễn ra tại TPHCM.

Nhiều nghiên cứu mới

Qua 3 lần tổ chức, ICCSE đã quy mô hơn nhiều với sự tham gia của gần 200 đại biểu là các nhà khoa học, doanh nghiệp công nghệ thông tin, giảng viên, sinh viên trong nước và quốc tế như Mỹ, Anh, Pháp, Bỉ, Ba Lan, Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Thái Lan…, giới thiệu gần 100 nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học liên quan đến tính toán, như: Lý - Sinh học; Y học tính toán, Hóa học tính toán và Vật liệu nano; Toán học ứng dụng và Khoa học tính toán môi trường.

Khoa học tính toán dẫu còn mới mẻ tại Việt Nam nhưng đóng vai trò quan trọng trong giải quyết “các bài toán lớn” cho đô thị

Đáng kể như báo cáo của Giáo sư Devarajan Thirumalai, Giám đốc Chương trình Lý - Sinh, Đại học Maryland (Mỹ), về thiết kế các nguyên tắc chi phối sự vận động của các động cơ myosin. Đây là lý thuyết phù hợp một cách định lượng với nhiều thí nghiệm đơn phân tử liên quan đến lĩnh vực Y - Sinh học. Hay như bài giảng được Giáo sư Levent Kavvas, Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Đại học California - Davis (Mỹ), mang đến hội thảo thu hút sự quan tâm của giới khí tượng - thủy văn trong nước. Bài giảng về mô hình tích hợp thủy văn và khí quyển cho phạm vi lưu vực sông nhằm ứng dụng cho các lưu vực không có hoặc thiếu dữ liệu. Phương pháp mô hình được đề xuất rất hữu ích cho các lưu vực với địa hình và thảm thực vật phức hợp, khá phù hợp những lưu vực tại Việt Nam vốn thiếu số liệu thực đo.

GS-TS Mai Suân Lí, Phó Viện trưởng Viện Khoa học và công nghệ tính toán TPHCM, nhận định bên cạnh những chia sẻ và công bố mới nhất trong các lĩnh vực khoa học tính toán, hội thảo đã mở ra những cơ hội hợp tác nghiên cứu và phát triển cho những công nghệ mới trong tương lai như: thiết kế dược phẩm, pin quang điện, mô hình hóa môi trường, dự báo tác động biến đổi khí hậu và nhiều lĩnh vực khác.

Sớm đầu tư đồng bộ

Tiến sĩ Đoàn Xuân Huy Minh, Viện Khoa học và công nghệ tính toán TPHCM, dẫn chứng trong lĩnh vực Lý - Sinh học, các nhà khoa học tính toán Việt Nam đang nghiên cứu về loại thuốc chống lại virus H5N1. Thay vì như trước đây điều chế ra viên thuốc rồi cho bệnh nhân uống thử, thì nay, với với tính toán hiệu năng cao, các nhà khoa học có thể giả lập trên máy tính viên thuốc với các thành phần hóa học nhất định và cơ thể người với các thể trạng nhất định, rồi tiến hành thử nghiệm. Hay như trong lĩnh vực vật liệu nano, cấu trúc vi phân tử cần có các phòng thí nghiệm đặc biệt để xem xét, kiểm soát; thì nay với siêu máy tính, có thể lập mô hình vật liệu nano, phóng to, thu nhỏ tùy ý… giúp tiết kiệm khá nhiều chi phí và thời gian so với đầu tư phòng thí nghiệm. 

PGS-TS Nguyễn Kỳ Phùng, Phó Giám đốc Sở KH-CN TPHCM, Viện trưởng Viện Khoa học và công nghệ tính toán, cho biết hầu hết các nghiên cứu tại Việt Nam hiện mới dừng lại các mô hình trên máy tính. Từ năm 2015, một số nhóm nghiên cứu của TPHCM mới chuyển hướng sang các lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng với các đề tài về hệ thống quan trắc môi trường; đánh giá hệ số xói mòn của các dòng sông. Nếu kết quả khả quan, đến năm 2018, một số đề tài đó mới hoàn thành và đưa vào triển khai ứng dụng thực tế.

Tuy nhiên, theo PGS-TS Nguyễn Kỳ Phùng, khó khăn lớn nhất hiện nay là nhân lực và cơ sở hạ tầng chưa đáp ứng đủ nhu cầu, nhất là các hệ thống HPC chưa đủ mạnh. HPC tại viện chỉ có 186 chip xử lý; của Viện Khoa học khí tượng thủy văn và biến đổi khí hậu với 300 chip xử lý, Đại học Bách khoa TPHCM với 2 hệ thống gồm hệ thống cũ có 80 chip xử lý và hệ thống gần đây mạnh hơn 25 lần so với hệ thống cũ. Hệ thống này cho phép thực hiện các tính toán chuyên ngành nhỏ, phù hợp với phần cứng của hệ thống, nhưng chỉ đáp ứng khoảng 6% nhu cầu. Do đó, khi cần làm các bài toán chuyên sâu thì cần phải chờ đợi lâu hoặc phải gửi các bài toán ra nước ngoài, làm nảy sinh vấn đề bản quyền trong nghiên cứu và cũng mất đi tính chủ động.

Qua hội thảo lần này, không ít nhà khoa học cho rằng, để triển khai và vận hành hệ thống tính toán hiệu năng cao phục vụ nghiên cứu khoa học, đào tạo và triển khai ứng dụng đạt được kết quả tốt hơn thì cần 3 phần chính là: Các thuật toán và phần mềm để mô hình hóa và mô phỏng để giải quyết bài toán khoa học; khoa học máy tính và thông tin để phát triển phần cứng, phần mềm; hạ tầng cơ sở tính toán, đặc biệt là HPC. Trong đó, thành phố cần đầu tư các HPC trên nền tảng đám mây đủ mạnh để dùng chung cho các tổ chức nghiên cứu của cả TPHCM.

- See more at: http://www.sggp.org.vn/khoahoc_congnghe/2016/12/442417/#sthash.jKNGdEEQ.dpuf