Tính toán tương lai đất nước sau nửa thế kỷ trong 16 giây

Người Nga vừa đưa mô hình giả lập phát triển kinh tế - xã hội đất nước trong 50 năm lên siêu máy tính Lomonosov. Tính toán cho thấy, sau thời gian này, người phương Bắc ở Nga hầu như biến mất nhưng các chỉ tiêu về GDP đều tăng.

Trong quá trình tính toán, người ta đã mô hình hoá các chỉ tiêu về sự thay đổi số dân tại một số vùng và đất nước nói chung, tốc độ tăng trưởng GDP, khối lượng đầu tư vào sản xuất, sự thay đổi giá trị gia tăng của nền kinh tế nói chung và lĩnh vực khoa học sáng tạo - ông Albert Bachtizin, nghiên cứu viên cao cấp của Phòng kinh tế học thực nghiệm thuộc Viện toán kinh tế trung ương (CEMI) trực thuộc Viện hàn lâm khoa học Nga, cho biết hôm 31/3/2011.

Sáng lập và lãnh đạo dự án là ông Valeri Makarov, Viện sĩ Viện hàn lâm khoa học Nga, Giám đốc CEMI và Trường Hành chính công trực thuộc Đại học Tổng hợp Quốc gia Moskva (MGU). Toàn bộ dự án có sự tham gia của 2 chuyên gia từ CEMI và 3 chuyên gia từ MGU. Mô hình đã được phát triển trong môi trường giả lập theo công nghệ AnyLogic - công nghệ mô hình hoá dựa trên các tác nhân. Theo giải thích của XJ Technologies, Công ty phát triển phần mềm này, khi phát triển mô hình dựa trên các tác nhân, các kỹ sư sẽ đưa vào các thông số của các tác nhân (đó có thể là về con người, công ty, tài sản, dự án, phương tiện giao thông, các thành phố v.v...), xác định hành vi của các tác nhân đó, đưa vào một môi trường nào đó và thiết lập những liên hệ có thể có giữa chúng, sau đó đưa ra mô hình. Hành xử riêng của từng tác nhân thành phần sẽ tạo nên hành xử tổng thể của hệ thống mô hình hoá.

"Số phận" của nước Nga 50 năm sau được tính trong vòng nửa phút trên siêu máy tính Lomonosov.

Để xây dựng mô hình phát triển kinh tế xã hội Nga, các chuyên gia CEMI đã sử dụng 100 triệu thành phần tác nhân. Các chuyên gia nhận các dữ liệu đưa vào mô hình từ Cơ quan Thống kê nhà nước và Cơ quan giám sát tình trạng kinh tế và sức khoẻ dân cư Nga. Mô hình hoá được tiến hành, sử dụng 200 bộ xử lý của siêu máy tính Lomonosov. Toàn bộ tính toán chỉ diễn ra trong nửa phút. Mô hình cũng được chạy qua trên 1.000 bộ xử lý của hệ thống máy tính này. Trong trường hợp này, tính toán hoàn tất trong 16 giây. Ngoài "Lomonosov", mô hình cũng đã được chạy thử trên siêu máy tính MBC-100K (Trung tâm siêu máy tính liên ngành thuộc Viện hàn lâm khoa học Nga) và siêu máy tính thuộc MGU. Theo các chuyên gia CEMI, việc tính toán này không thể chạy nổi trên máy tính cá nhân thông thường. Năng suất tối đa của siêu máy tính Lomonosov sau hiện đại hoá đang là 510 Tflops (trước đó là 420 Tflops; 1 Tflops bằng 1.000 tỷ phép tính/giây).

Theo Bakhtizin, kết quả tính toán cho thấy, sau 50 năm, dân cư ở các vùng phương Bắc nước Nga gần như giảm hoàn toàn; tình trạng giảm đáng kể cũng xảy ra với vùng Siberia và Viễn Đông. Tại các vùng phương Nam thì ngược lại, dân cư lại đông đúc lên. Liên quan đến GDP, theo mô hình giả lập, chỉ tiêu này nhìn chung tăng trưởng. Tuy nhiên, các chuyên gia CEMI khuyến cáo không sử dụng những kết quả này làm dự báo "không thể tránh khỏi" vì mô hình không tính hết các hoàn cảnh có thể xảy đến như chiến tranh hay thiên tai...

Các chuyên gia CEMI cho biết, việc đưa ra các kết quả này không phải là mục đích cuối cùng đặt ra cho mô hình giả lập. "Thứ nhất, chúng tôi muốn có kinh nghiệm chuyển đổi và di chuyển mô hình tương tự từ máy tính cá nhân bình thường lên siêu máy tính - các chuyên gia nói - Ở các nước phương Tây, mô hình hoá quy mô lớn về môi trường xã hội trên siêu máy tính đã được thực hiện từ khá lâu nhưng tại Nga, chưa có đủ nhiều các kinh nghiệm về công việc này".

Bakhtizin nói AnyLogic được xây dựng trên ngôn ngữ Java. Nhà lãnh đạo Nhóm quan hệ với khách hàng của XJ Technologies là ông Sergei Suslov thì cho biết, sự phức tạp trong việc chuyển mô hình sang phiên bản siêu máy tính nằm ở chỗ phân tách song song các thành phần của mô hình dựa trên các tác nhân theo các nút tính toán của hệ thống máy tính. Sự phức tạp thứ hai, theo ông, liên quan đến các vấn đề thuần tuý kỹ thuật của việc chuyển mô hình sang mã lập trình dành cho siêu máy tính. Các chuyên gia MGU đã giúp chuyển mô hình sang ngôn ngữ C++ và phân tách song song các thuật toán.

Theo Suslov, các mô hình xã hội đáng kể cũng đã được phát triển bởi người dùng AnyLogic tại Mỹ, Đức và Thuỵ Điển. Ví dụ, Viện nghiên cứu RTI International (Mỹ) đã sử dụng phần mềm này để tạo mô hình lây lan bệnh AIDS qua đường ma tuý, còn Cục Điều tra Dân số Hoa Kỳ thì dùng nó để mô hình hoá sự tăng trưởng của cộng đồng nói tiếng Tây Ban Nha tại California.