Суперкомпьютеры, ИИ и 3D-печать: NNSA создала гиперзвуковой аппарат Aires Tide
Управление Национальной ядерной безопасности США (DOE/NNSA) — пожалуй, одна из самых закрытых и технологически насыщенных структур американского правительства. Оно отвечает за поддержание и модернизацию ядерного арсенала, а также за ядерные силовые установки флота. И теперь это ведомство впервые публично представило результат, объединивший три передовые технологии: искусственный интеллект, экзафлопсные суперкомпьютеры и аддитивное производство.
Речь идёт о Aires Tide — гиперзвуковом летательном аппарате, спроектированном и изготовленном в рекордно короткие сроки. По заявлению NNSA, использование ИИ и суперкомпьютерных мощностей позволило сократить стоимость производства в 15 раз, а время изготовления — в 7 раз по сравнению с традиционными методами. Проект реализован силами трёх ключевых национальных лабораторий: Лос-Аламосской, Ливерморской и Сандийских лабораторий, а также Центра национальной безопасности в Канзас-Сити.
«Aires Tide — это яркая демонстрация того, как мы воплощаем миссию Genesis в жизнь. Президент Трамп ясно дал понять, что Америка должна лидировать в области искусственного интеллекта и использовать emerging технологии для укрепления национальной безопасности. Сочетание ИИ, высокопроизводительных вычислений и аддитивного производства позволяет нам создавать новые возможности быстрее и эффективнее, не убирая человека из центра процесса принятия решений», — заявил глава NNSA Брэндон Уильямс.
Суперкомпьютер Venado в Лос-Аламосской национальной лаборатории стал «мозгом» проекта Aires Tide. Лётные испытания аппарата прошли в мае на армейском полигоне Дагуэй (штат Юта). Беспилотник сбросили с высоты 32 000 футов (около 9 750 метров). Проектирование вели на двух суперкомпьютерах — Venado и El Capitan.
El Capitan — на данный момент второй по производительности суперкомпьютер в мире. Система стоимостью 600 миллионов долларов построена на архитектуре HPE Cray EX и демонстрирует пиковую производительность 2,821 экзафлопса. В её составе — 11 039 616 ядер CPU и GPU, включая 43 808 24-ядерных процессоров AMD EPYC «Genoa» (частота 1,8 ГГц) и 43 808 ускорителей AMD Instinct MI300A. Система площадью 700 квадратных метров установлена в Ливерморской лаборатории и создавалась специально для задач ядерного оружейного комплекса.
Суперкомпьютер Venado занимает 26-ю строчку в мировом рейтинге Top500 (ранее был 11-м). Он насчитывает 481 440 ядер и собран из 2 560 гибридных чипов NVIDIA Grace Hopper Superchip и 920 процессоров NVIDIA Grace CPU Superchip. В отличие от El Capitan, Venado спроектирован компанией HPE специально для задач искусственного интеллекта. На его базе, в изолированной сети, работают большие языковые модели уровня OpenAI — исключительно для нужд национальной безопасности. Среди успешных проектов Venado — поиск новых материалов и задачи астрофизики.
Использование этой вычислительной мощи для проектирования Aires Tide — шаг на стыке инженерии, материаловедения и науки. Если говорить о программе Genesis, частью которой стал проект, то одна из её ключевых задач формулируется так: «Ускоренное производство. Превращение проекта в продукт со скоростью потребности. Инженеры и цифровые двойники на базе ИИ создают непрерывную обратную связь между конструкцией, датчиками и изготовлением, сокращая время квалификации и повышая эффективность».
За формулировками скрывается фундаментальный сдвиг. Если мы сможем напрямую связать процессы на заводском полу с физикой материалов и производства, то откроется совершенно новый метод создания изделий. Речь идёт не просто о том, чтобы «подогнать» конструкцию под печать в САПР или FEA. Это возможность изменять материал, чтобы компенсировать допуски, или улучшать конструкцию для облегчения печати — и делать это, отталкиваясь от реальной физики производства, а не от виртуальной модели.
Aires Tide — не абстрактная концепция, а конкретный результат. Эта система позволяет проектировать новые летательные аппараты гораздо дешевле и быстрее, чем раньше. Для США, столкнувшихся с дефицитом точных перехватчиков и необходимостью наращивания производства ракет, это критически важно. В мире, где дроны и гиперзвук меняют правила игры, оборонный сектор нуждается в более гибком и быстром подходе. Aires Tide — это сочетание ИИ и 3D-печати для создания передовых машин. По оценкам экспертов, речь может идти о гиперзвуковом планирующем аппарате — одном из самых технологически сложных видов вооружения.
Россия и СНГ
Подход, продемонстрированный в проекте Aires Tide, напрямую перекликается с задачами российского ОПК и авиастроения. Сокращение цикла «проектирование — прототип — лётные испытания» и снижение стоимости единичных и мелкосерийных изделий — ключевые болевые точки отрасли. Интеграция цифровых двойников, ИИ-оптимизации топологии и SLM/DED-печати тугоплавкими сплавами способна дать сопоставимый эффект при создании новых беспилотных платформ, элементов гиперзвуковых двигателей и остекления.
