ادعای پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت
ارتقای سرعت رایانه های خانگی
هم اکنون برای انجام محاسبات پیچیده مانند پیش بینی وضع هوا ، از ابر رایانه ها استفاده می شود
، علاوه بر این که فناوری ساخت آنها در اختیار کشورهای محدود قرار دارد
کد خبر: ۱۵۵۴۱۸
، به هزینه بسیار گزاف ، حضور کارشناسان خارجی و وابستگی به آنها نیازمند هستند و در ضمن کاربرد مشخص و محدود دارند. این محدودیت ها باعث شدند تا پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت کشورمان ، نرم افزاری جامع در سطح هسته سیستم عامل ، طراحی و پیاده سازی کنند که قادر است در مجموعه ای از سخت افزار های موجود، قدرت محاسباتی برابر با ابر رایانه ها ایجاد کند. این موضوع از آنجا حایز اهمیت است که هم اکنون دانش بنیادین ایجاد سیستم های خوشه ای (کلاستری) با هدف افزایش سرعت پردازش ها، تنها در چند کشور وجود دارد و ایران نیز به آن دست یافته است. از دیگر ویژگی های این طراحی ، امکان استفاده از رایانه های دور از هم برای تشکیل خوشه است به گونه ای که می توان بخشی از شبکه را در یک مرکز و بخش دیگر را در مرکزی دیگر مستقر کرد.
طراحی نرم افزار محاسبات پیچیده در ظرف مدت 21 سال توسط تیم نرم افزاری به مدیریت دکتر محسن شریفی و پیاده سازی مهندس سیده لیلی میرطاهری و مهندس احسان موسوی خانقاه انجام شده است . در این طرح که مقدمات طراحی آن از 2 دهه پیش آغاز شده است ، پژوهشگران کشور ما با برنامه نویسی در سطح هسته سیستم عامل رایانه ، از اشتراک توانایی محاسباتی رایانه ها به صورت خوشه ای بهره برده و عملا به سرعت محاسباتی مشابه یک ابر رایانه دست یافته اند. از جمله کاربردهای کنونی این نرم افزار (موسوم به سی شریفی) در حوزه هایی چون وزارت دفاع ، سازمان هواشناسی کشور، مراکز تحقیقاتی ، مراکز داده پردازی ، وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات (برای محاسبه گردش هزینه شبکه سیار) ، مراکز زلزله شناسی ، وزارت نفت و نظام بانکی است وهم اکنون در مراکز هواشناسی ، با استفاده از آن ، محاسبه ای که بیش از 4ساعت برای پیش بینی وضع هوا وقت صرف می شد، در 16دقیقه به انجام می رسد.به گفته مهندس سیده لیلی میرطاهری ، از مجریان طرح ، نرم افزار csharifi نرم افزار بنیادین و سیستمی برای ایجاد و مدیریت سیستم های کلاستری (خوشه ای) برای رسیدن به توان محاسباتی و پردازشی بالا و انجام عملیات پیچیده و سنگین است . این نرم افزار در واقع قادر است بدون هیچ گونه تغییر در ساختار سخت افزارهای متداول در بازار ایران و فقط براساس یک راه حل نرم افزاری اقدام به ایجاد توان محاسباتی کند که در سطح بین الملل به عنوان توان محاسباتی استراتژیک شناخته می شود. استفاده صنعتی از این نرم افزار در سطح کشوری ، باعث می شود که کشور از خرید کامپیوترهای بسیار گران قیمت و استفاده از کارشناسان خارجی در جهت راه اندازی و استفاده از کامپیوترهای بسیار پیچیده و گران قیمت سوپر کامپیوتری بی نیاز شود. همین موضوع خود باعث صرفه جویی چندین میلیون دلاری در سطح کشور خواهد شد.
کاهش هزینه ایجاد سیستم های کلاستر و ابررایانه ها
یکی از مهمترین ویژگی های این نرم افزار از دیدگاه اقتصادی به دست آوردن توان پردازشی ارزان قیمت از طریق استفاده از کامپیوترهای بلا استفاده در دنیاست . این در حالی است که در نقطه مقابل امروزه شرکت ها و سازمان های بزرگ با دریافت هزینه های بالا این امکان را برای مصرف کنندگان فراهم میکنند. صرفه جویی بسیار بالا در هزینه های کد کردن برنامه های کاربردی که می توانند از امکانات سیستم های پردازشی استفاده کننده هم از دیگر مزایای آن است . چراکه این نرم افزار بدون تغییر مفاهیم طراحی و اجرای برنامه های طراحی شده برای سیستم های متداول ، این امکان را فراهم می کند تا طراحان و پیاده سازان نرم افزار اقدام به اجرای نرم افزار خود در محیط توزیع شده کنند. همچنین این نرم افزار قادر است جایگزین بسیار ارزان قیمت برای طراحی و ایجاد سیستم های خوشه ای باشد؛ چراکه طراحی یک سیستم خوشه ای با استفاده از سیستم های امروزی بسیار هزینه بر است و باعث افزایش هزینه ، استفاده برنامه ها از سیستم های خوشهای می شود. در حالی که مکانیزم مذکور در نقطه مقابل ، اقدام به ایجاد یک راه حل بسیار ارزان قیمت برای این منظور می کند اما مهمترین مزیت این طرح از دید اقتصادی را می توان در کاهش فوق العاده هزینه ایجاد سیستم های پردازشی با توان محاسباتی بالا دانست . در واقع در این طرح می توان سیستم های کلاستری فوق العاده گران قیمت و هزینه بر از دید لایه نرم افزار سیستمی را با هزینه ای بسیار اندک ایجاد کرد.
به طور کلی این نرم افزار سیستمی و بنیادین باعث می شود هزینه تولید سیستم های سوپرکامپیوتر و سیستم های کلاستری با توان محاسباتی بالا در مقایسه با هزینه تولید جهانی آن در حد بسیار زیادی کاهش یافته و مانع خروج ارز از ایران اسلامی شود، همین امر باعث صرفه جویی ارزی در حدود 40 الی 55 درصد در زمینه خرید لیسانس نرم افزار ایجاد و مدیریت سیستم کلاستری سوپر کامپیوتری و سخت افزار مورد نیاز برای ایجاد چنین سیستم هایی می شود. از سوی دیگر استفاده از این نرم افزار سیستمی باعث عدم وابستگی به کشورهای غربی و جلوگیری از صرف هزینه های متعدد ارزی در زمینه حضور کارشناسان این کشورها در ایران گشته و در نتیجه باعث صرفه جویی در زمینه هزینه های ایجاد و راه ندازی این گونه سیستم ها و عدم خروج ارز از کشور می شود.در یک دید کلی استفاده از این نرم افزار سیستمی و بنیادین ، باعث کاهش 30 تا 40 درصدی ایجاد سیستم های کلاستری سوپر کامپیوتری در کشور ایران می شود. به گفته میرطاهری در مورد سیستم های کلاستری با دو نوع هزینه در زمینه خرید نرم افزار سیستمی که بتواند یک سیستم کلاستری را ایجاد و مدیریت کند، با دو نوع هزینه رو به رو هستیم : در صورتی که نرم افزار سیستمی مورد نیاز، برای ایجاد و راه اندازی سیستم کلاستری خریداری شود برای یک سیستم کلاستری برای اجرای برنامه های علمی در سطح برنامه های استاندارد مورد استفاده در علوم فیزیک ، ریاضی و شیمی رقمی بالغ بر 800000 دلار امریکاست . در صورتی که کلاستر مورد تهیه برای اجرای یک برنامه با نیاز محاسباتی بالا به کار رود، این هزینه چندین برابر می شود و به مقیاس میلیون دلار خواهد رسید. البته این هزینه صرف نظر از هرینه های سخت افزار گران قیمت است ؛ چراکه اغلب سیستم های ایجاد و مدیریت سیستم کلاستری نیازهای سخت افزاری بالایی دارند.از سوی دیگر، در صورتی که از نرم افزار سیستمی مورد نیاز برای ایجاد و مدیریت سیستم کلاستری به صورت مجانی (Open Source) تهیه شود، در این صورت به علت این که شرکت سازنده نرم افزار هیچ پشتیبانی برای مشاوره ارائه نمی دهد، باید هزینه سنگینی را برای آشنایی متخصصان مشتری با آشنایی تکنولوژی مورد استفاده متحمل شد. این هزینه در بسیاری از اوقات بسیار فراتر از هزینه های خرید است . از سوی دیگر با تغییر تکنولوژی ، متخصصین داخلی باید اقدام بشرکت در دوره های آموزش مجدد کنند. البته باید به تمام هزینه های مذکور هزینه های سخت افزاری و سیستم عامل و لیسانس های متعدد، هم اضافه شود. میرطاهری می افزاید: از این رهگذر با تولید صنعتی نرم افزار سیستمی و بنیادین شرکت کننده در بیست و یکمین جشنوارده بین المللی خوارزمی موجب عدم خروج ارز شدیم و از آنجایی که تمامی هزینه ها به صورت ارز از ایران خارج می شوند و در عمل با توجه به این که بازار ایران در آستانه استفاده از سیستم های کلاستری است ، می تواند مانع خروج مقدار بسیار بالایی ارز از کشور شود. البته متاسفانه آمار دقیقی در مورد میزان ارز مصرفی برای خرید نرم افزارهای سیستمی و بنیادین در ایران وجود ندارد.
خودکفایی در تولید نرم افزارهای سیستمی
جسارت در ارائه راهکاری برای رسیدن به هدف خودکفایی در زمینه تولید نرم افزارهای سیستمی و بنیادین و ایجاد بستری برای طراحی و تولید نرم افزارهای سیستمی بنیادی توزیع شده در قلمرو دنیای متن باز لینوکس در ایران از مهمترین ویژگی های این طرح است ؛ چراکه این مکانیزم برای اولین بار در چنین سطحی طراحی و پیاده سازی شده است ، که این اقدام چه در سطح جامعه نرم افزاری ایران و چه در سطح بین الملل از دید طراحی نرم افزارهای سیستمی توزیع شده و از دید جامعه متن باز لینوکس بدیع است . البته بر ویژگی های نامبرده می توان برآورده کردن نیازهای امنیتی و حفاظتی کشور در زمینه نرم افزارهای سیستمی بنیادی با توجه به استفاده از بستر فناوری متن باز و مطرح کردن نام ایران در صحنه بین المللی تولید نرم افزارهای سیستمی بنیادین را هم افزود.از دید اجتماعی نیز استفاده از چنین نرم افزارهایی در زمینه ایجاد و مدیریت سیستم های کلاستری باعث عدم دسترسی بیگانگان به اطلاعات حساس و استراتژیک کشور می شود. در دنیای تجاری امروزی ، شرکت های تولید کننده چنین نرم افزارهای سیستمی فقط و فقط به کارشناسان خود اجازه راه اندازی و مدیریت چنین سیستم هایی را میدهند. در نقطه مقابل فقط حق اپراتوری در چنین سیستم هایی را به کارشناسان و محققان داخلی ارائه می کنند. از سوی دیگر ماهیت چنین سیستم های کلاستری سوپرکامپیوتری چنین ایجاب می کند تا به دلیل افزایش کارایی ، ایجاد کننده سیستم کلاستری ، به طور کامل از الگوریتم ها و ساختارهای برنامه ای که قرار است بر روی کلاستر اجرا شود، دارای اطلاعات کافی باشد. بنابراین در صورت استفاده از نرم افزارهای سیستمی بیگانه در کشور، ما یا باید اطلاعات سیستم های خود را در اختیار آنها قرار دهیم ، یا از نسخه های بی ارزش و بدون کارایی متن باز استفاده کنیم . این در حالی است که در نرم افزار سیستمی و بنیادین ایجاد و مدیریت سیستم های کلاستری ساخت کشور تمامی عملیات به صورت بومی و توسط کارشناسان ایرانی صورت می پذیرد.توسعه فرهنگ ارائه نرم افزارهای سیستمی بنیادی در صحنه فناوری سیستم های متن باز برای اولین بار در ایران و عدم نیاز به تغییر الگوی فکری طراحان نرم افزارهای کاربردی برای اجرا در سیستم های توزیعی نیز از خصوصیات بارز این طرح هستند؛ چرا که تولید این نرم افزار سیستمی ثابت کننده توان فرزندان ایران اسلامی در دستیابی به فناوری استراتژیک تولید نرم افزارهای ایجاد و مدیریت سیستم های کلاستری و به تبع آن ایجاد سیستم های کلاستری کاملا مبتنی بر نرم افزار بومی و مقرون به صرفه در سطح داخلی و بین المللی است . از سوی دیگر اجرای این طرح از دید فرهنگی نشان دهنده توانایی فرزندان این مرز و بوم در بومی سازی دانش فوق العاده استراتژیک و پیچیده ایجاد سیستم های کلاستری است .میرطاهری در پایان می افزاید: امیدواریم در سایه حق تعالی و حمایت های مسوولین نظام مقدس جمهوری اسلامی ایران بتوانیم این طرح را که امکان دستیابی به توان پردازشی بسیار بالایی را ایجاد می کند را گسترش داده و نه تنها در ایران اسلامی استفاده کنیم بلکه در جهت اعتلای نام ایران اسلامی ، امکان صدور آن به کشورهای دیگر نیز وجود داشته باشد.