[NEUTRONY]

NEUTRONY – niezależne i nieregularne pismo komputerowe Ośrodka Atomistyki w Świerku


Nr 2 (132) / 2006
7 lutego 2006

W numerze:
  • Filozofia NEUTRONÓW
  • Filozofia logiki
  • Nasz człowiek w superkomputrach
  • Koniec koalicji
  • Atomem w podstawę terroryzmu
  • Zmarł Denis O'Connor – brytyjski współtwórca IBJ
  • Wspomnienie o Rajmundzie Janczaku

Orientacja NEUTRONÓW

W zaistniałej sytuacji zaostrzającej się walki ideologicznej o pryncypia przyszło nam w łonie Redakcji uzgodnić swój stosunek do wartości tradycyjnych. Niedawno nawet repertuar zawartych przez nas w życzeniach świątecznych potraw wzbudził żywy odzew Czytelników i podejrzenia co do prawidłowości ustawień redakcyjnego kompasu.

Jeśli chodzi o ogólną orientację, to obaj jesteśmy ukierunkowani hetero. Nasz stały korespondent (a nasz przyjaciel) ma co prawda przyjaciela, ale zarówno żona korespondenta jak i żona jego przyjaciela nic nam nie wspominały, aby coś tam było nie tak. To zagadnienie pozostaje więc poza dyskusją.

Niebezpieczeństwo zarażenia się AIDS i ptasią grypą kazałoby opowiedzieć się za stałym związkiem oraz tradycyjnym schabowym z kartofelkami i zasmażaną kapustką. Jednak libertyńskie skrzydło komitetu redakcyjnego zwróciło uwagę na zawiłości i uciążliwość procedur rozwodowych, komplikacje wzajemnego naliczania VATu od majątku wspólnego, przyjętej od państwa darowizny becikowego lub piernacikowego (w zależności od wieku zainteresowanych) oraz niezbyt przyjemną czynność zmywania. W końcu przecież – żeby się piwa napić nie trzeba od razu browaru kupować. Dlatego nie należy lekceważyć zalet niezobowiązującej konkubiny i chińsko–wietnamskiego żarełka na wynos. Udało się nam jednak, znacznie sprawniej niż politykom, uzgodnić oficjalne stanowisko NEUTRONÓW. Bez powoływania rzecznika niniejszym przekazujemy je bezpośrednio naszym Czytelnikom – najlepiej mieć zarówno żonę jak i kochankę. Żonę należy poinformować, że się wychodzi do kochanki, a kochance powiedzieć, że się wraca do żony. Wtedy sami możemy spokojnie zająć się pracą naukową i przygotowywaniem publikacji na listę filadelfijską, popijając kanapki z domu chińską zupką z torebki od flamy.

Natomiast w sprawie głębokich podziałów społeczeństwa na moherową niemal większość oraz wszystkiemu winną (pewnie i tego, że nie wygrała) opozycję wypada nam zauważyć, że zasadnicza różnica między niebem a piekłem polega na podziale ról. W niebie gotują wyłącznie Francuzi, solidne samochody konstruują Niemcy, Anglicy są policjantami, Włosi kochankami, Szwajcarzy zegarmistrzami a Polacy opowiadają wnukom historie o solidarnej walce poprzednich pokoleń z komuną. W piekle kucharzeniem zajmują się Anglicy, Niemcy są kochankami, Francuzi policjantami, Szwajcarzy improwizują, Włosi zajmują się organizacją a Polacy tworzą koalicyjny rząd do walki z zaplutymi karłami post–komuny.

Nie będziemy więc angażować się w polityczne dyskusje czy ścigany wyrokowiec może obsadzić stanowisko prezesa urzędu d/s deportacji na Madagaskar tych co chodzą w sandałach i w kolorowych skarpetkach. Przechodzimy do spraw atomistyki, na których obaj jakoś tam ogólnie się znamy.

MAR


Oskarżenia i kalumnie

W poprzednim numerze NEUTRONÓW pozwoliliśmy sobie na wyrażenie niepochlebnej raczej opinii o zdolnościach matematycznych większości ludzi. Ta opinia prowadzi do wniosku, że uczenie matematyki niewiele daje, a tzw. przeciętny człowiek zapomina błyskawicznie wszystko to, czego próbował się nauczyć w szkole. Mój przyjaciel wykłada matematykę studentom informatyki, a więc nie prawnikom, socjologom, polonistom itp. Mimo to znakomita większość jego uczniów nie pamięta nic lub prawie nic z programu matematyki szkolnej. Na politechnikach przeprowadzane są co roku w połowie października testy z matematyki dla studentów pierwszego roku. Do rozwiązania jest sześć lub siedem zadań zwykle nieco łatwiejszych niż te na maturze. Około 30% (słownie trzydziestu procent) studentów otrzymuje zero punktów tzn. nie potrafi rozwiązać lub nawet nie umie zacząć rozwiązywania żadnego zadania.

Z drugiej strony nie ulega dla nas najmniejszej wątpliwości, że szkoła powinna uczyć reguł poprawnego myślenia. Jak to zrobić? Zanim przedstawimy nasz pogląd na tę kwestię, cofnijmy się w czasie. Mój przyjaciel ukończył gimnazjum w 1951 roku. W klasie maturalnej w programie znalazł się przedmiot o nazwie logika, ale w istocie był to wstęp do filozofii z elementami logiki, o czym najlepiej świadczy to, że uczniowie i nauczyciel korzystali z podręcznika pod tytułem Propedeutyka filozofiii napisanego przed wojną jeszcze przez znanego polskiego filozofa, Profesora Kazimierza Ajdukiewicza. Była to świetnie napisana i niezwykle interesująca książka, którą czytało się z prawdziwą przyjemnością. Przyjaciel nie wie, jaki wpływ miała ona na jego kolegów, ale jest pewien, że jemu pomogła wyrobić sobie racjonalny pogląd na świat i na wszystko, co na tym świecie się dzieje. Opierając się na osobistych doświadczeniach przyjaciela uważamy więc, że taki właśnie przedmiot powinien znaleźć się w programie szkół ogólnokształcących w naszym kraju. Matematyka może być za trudna dla większości naszych uczniów, ale elementy logiki i podstawy racjonalnego myślenia powinny być w zasięgu intelektualnym prawie każdego. Oczywiście jesteśmy realistami i doskonale zdajemy sobie sprawę z tego, że rządzący obecnie w Polsce nie są zainteresowani tym, aby Polacy myśleli racjonalnie. Gdyby tak się stało, większość naszych polityków straciłaby swoje posady. Wiemy więc, że nikt nie wprowadzi logiki i filozofii do szkół, ale czyż nie wolno sobie pomarzyć.

Osoba Profesora Ajdukiewicza jest droga sercu mojego przyjaciela nie tylko z powodu propedeutyki, ale również dlatego, że u niego właśnie zdawał on egzamin doktorski. Był to rok 1962 i egzaminy z prawdziwej filozofii zdawało się wtedy jeszcze u prawdziwych filozofów. Podczas pierwszego spotkania Profesor Ajdukiewicz powiedział mniej więcej tak: My filozofowie nie znamy się na fizyce i mamy trudności ze zrozumieniem niektórych aspektów tej dziedziny wiedzy. Chciałbym, aby pan przygotował na egzamin temat: determinizm i indeterminizm w fizyce. Egzamin odbył się po paru tygodniach. Przyjaciel nie wie, czy mówił mądrze, czy tez może Profesor Ajdukiewicz miał dobre serce, w każdym razie egzamin skończył się wynikiem pozytywnym. W następnych latach filozofię zdawało się u tzw. filozofów marksistowskich, którzy nieszczęsnym doktorantom zadawali do przeczytania po 4000 stron pseudofilozoficznych bzdur. Niewiele lepiej mieli zdający ekonomię polityczną. Nie dziwią się więc chyba nasi Czytelnicy tym, że mój przyjaciel na zawsze zachował Profesora Ajdukiewicza we wdzięcznej pamięci.

JAM


Superkomputery kiedyś i dziś

W roku 1979 wyjechałem z Polski, aby organizować Centrum Obliczeniowe Uniwersytetu w Kano w Nigerii. Po zainstalowaniu PDP 11/780 z siecią terminali w styczniu 1983 roku wyjechałem do Stanów Zjednoczonych. Był to końcowy okres recesji i dostanie pracy było bardzo trudne. Zamierzałem nawet wyjechać z USA kiedy niespodziewanie przyszła oferta pracy z firmy Cray Research. Ta założona w 1976 przez Seymoura Craya firma miała już za sobą pierwszy sukces – superkomputer CRAY-1.

CRAY-1 potrafił rozwiązać układ 100 równań liniowych, osiągając szybkość 12 MFLOP (milionów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę), podczas gdy popularny wtedy w ośrodkach naukowych (np. w CERN) komputer CDC 7600 był 10-krotnie wolniejszy. Na innych aplikacjach prędkość CRAY-1 dochodziła do 133 MFLOP. Ponieważ w latach 80-tych akcje firmy Cray Research skoczyły z 5 dolarów na 130 dolarów, firma mogła sobie pozwolić na dwóch głównych konstruktorów – Seymura Craya i Steva Chena, którzy opracowali wieloprocesorowe wersje CRAY-1, a mianowicie CRAY-2 i CRAY-XMP. Była to konieczność, ponieważ zysk z rejestrów wektorowych wyczerpał się na CRAY-1.

Moje zadania w Cray Research polegały na pomiarach i modelowaniu wydajności systemu operacyjnego UNICOS, który jest wersją UNIXa. Zwykle co pół roku Cray Research wypuszczał nową wersję UNICOS, którą należało przebadać pod względem szybkości działania. Obejmowało to pomiar szybkości 200 wywołań systemowych (system calls), którymi program użytkownika komunikuje się z systemem operacyjnym. Szczególnie istotne były badania szybkości transmisji z twardych dysków pracujących w systemie równoległym. W tej dziedzinie programiści systemowi popełniali najwięcej błędów.

Intelektualnie najbardziej interesujące było przewidywanie szybkości działania superkomputerów pozostających w sferze projektowania, wymagało to użycia teorii kolejek, algebry liniowej i statystyki. Trudniejsze problemy rozwiązywaliśmy przy pomocy symulatorów, które dawały piękny obraz działań obiegających superkomputer. Oprócz mnie, w Cray Research pracowali trzej Polacy – Zbigniew Karwowski, Aleksander Mazur i Tomasz Kaczyński.

W latach 80-tych Cray Research produkował rocznie około 40 superkomputerów, a dochody firmy dochodziły do 900 milionów dolarów. Wiązało się to w znacznej mierze z Wojnami Gwiezdnymi prezydenta Reagana, którego blef podobno przyczynił się do upadku Związku Radzieckiego. Superkomputery miały zbierać dane o nadlatujących rakietach i ustalać tor dla antyrakiet. Poza wojskiem superkomputery szybko znalazły zastosowanie w obliczeniach aerodynamiki samolotów, poszukiwaniach ropy naftowej, obliczaniu własności molekuł dla przemysłu farmaceutycznego, symulacji zderzeń samochodów i prognozach pogody.

W latach 90-tych zmieniono filozofię superkomputerów, od maszyn z 16 procesorami (jak CRAY-C90) zrobiono skok do maszyn z 2048 procesorami (jak CRAY T3E). Zamiast specjalnie projektowanych procesorów użyto niedrogich PE (processing elements) firmy DEC. Przy konstruowaniu maszyny Cray Research musiał rozwiązać bardzo trudny problem rozłożonego systemu operacyjnego. W takim systemie na 15 PE wykonujących operacje głównie arytmetyczne jest jeden PE z nieokrojonym systemem operacyjnym, który wykonuje operacje I/O (input/output) do dysków. System operacyjny UNICOS max był rezultatem współpracy z firmą francuską. Proces usuwania błędów z UNICOS max był niezmiernie żmudny. CRAY T3E został zainstalowany w centrach obliczeniowych w Pittsburgu (PSC) i w Berlinie (TU). Instalowane systemy były dalekie od teoretycznego maksimum. Tak na przykład CRAY T3E w Berlinie miał 24 PE pracujące z szybkością 600 MFLOPS, co dawało teoretyczną szybkość komputera 14.4 GFLOPS (miliard FLOPS). W porównaniu z CRAY-1 był to postęp ponad 100-krotny.

Sukces techniczny nie szedł ręka w rękę z sukcesem ekonomicznym. W 1995 roku załamała się koniunktura na superkomputery. Przyczyna leżała w ograniczeniu przez prezydenta Clintona wydatków zbrojeniowych po upadku ZSRR. Ponadto nawet proste komputery jak PC zaczęły osiągać znaczne prędkości działania. Pentium 4 (2.53 GHZ), na którym piszę ten artykuł, jest w stanie osiągnąć 2 GFLOP, prawie 200 razy więcej niż CRAY-1. Zakres problemów wymagających użycia superkomputera znacznie się zawęził.

Z Cray Research rozstałem się w 1995 roku, sprawa superkomputerów zainteresowała mnie po 10 latach. Cray Research nadal istnieje, jakkolwiek przez pewien czas był kupiony przez firmę Silicon Graphics. Dochody jego spadły do 180 milionów dolarów, czyli sprzedaje 3 lub 4 superkomputery na rok. Założyciel firmy Seymour Cray zginął w wypadku samochodowym w Colorado (1996).

Na czoło producentów superkomputerów wysunęła się IBM. Jej komputer BlueGene zainstalowany w Lawrence Livermore Radiation Laboratory osiągnął 280 T(era)FLOP, TFLOP=1000 GFLOP. W tabeli najszybszych komputerów Cray Research jest na 10-tym miejscu. BlueGene kosztuje 110 milionów dolarów i zawiera 131,072 procesorów. Podobnie jak CRAY T3E połączenia międzyprocesorowe tworzą trójwymiarowy torus.

Jednym z najtrudniejszym problemów obliczeniowych jest łączenie się białek w komórce. Problem ten wymaga zbadania oddziaływania 100,000 atomów białka z otaczającym go milionem atomów cząsteczek wody. Badania te mają na celu wyjaśnienie między innymi przyczyn choroby Kreutzfelda–Jacoba, choroby wściekłych krów oraz choroby Alzheimera.

Podobno rząd japoński ma wydać 900 milionów dolarów, aby w 2011 roku zbudować superkomputer o szybkości 10 P(eta)FLOP = 10,000 TFLOP. Mówi się, że od tej pory symulacje wyprą eksperyment.

Roman Bednarz


Czyżby koniec koalicji przeciwko energii atomowej?

Jeszcze za rządów poprzedniej koalicji czerwono-zielonej wypracowano z koncernami energetycznymi tak zwany kompromis w kwestii odejścia Niemiec od energii atomowej. Ustalono, że wyłączane będą kolejne elektrownie atomowe, tak że mniej więcej za trzydzieści lat miało nie być w Niemczech ani jednej. Czy to dość czasu, by uzyskać nowe, lepsze źródła energii elektrycznej? Nie bardzo. Zarówno energią słoneczną jak i wietrzną nie da się zaspokoić potrzeb energetycznych wysoko uprzemysłowionego państwa, jakim są Niemcy. Zwłaszcza, że wiatr wieje na północy Niemiec, a przemysł skoncentrowany jest na południu kraju, natomiast słońce świeci tylko parę miesięcy w roku. Mimo olbrzymich inwestycji i gigantycznych ulg podatkowych energia odnawialna stanowi jak na razie zaledwie kilka procent całej energii elektrycznej produkowanej w Niemczech. Reszta jej wytwarzana jest dzięki spalaniu gazu, węgla i ropy naftowej oraz dzięki energii atomowej. I tu zaczyna się problem. Niemcy podpisując protokół w Kioto zobowiązały się do dalszej redukcji dwutlenku węgla wydalanego do atmosfery. Trudno będzie uzyskać ten szczytny cel, jeśli nie zastąpi się tradycyjnych elektrowni innymi elektrowniami produkującymi energię elektryczną bez zwiększania emisji dwutlenku węgla, a jednocześnie wyłączając elektrownie atomowe. Wszyscy fachowcy są zdania, że jeśli chodzi o energie odnawialne, to w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat nie należy spodziewać się cudów i ich udział nie przekroczy obecnych kilku procent. Cóż więc innego pozostaje jak nie energia atomowa? A ta w Niemczech jest już od dwudziestu lat systematycznie zwalczana wyłącznie z ideologicznych względów . Odkąd Zieloni doszli do władzy, najpierw na szczeblu landów, a potem na szczeblu federalnym, energia atomowa jest stale dyskredytowana, uważa się ją za „dzieło diabła“, którego należy się jak najszybciej pozbyć. Ta kampania prowadzona już od katastrofy w Czarnobylu doprowadziła do tego, że w energię atomową nie inwestuje się tyle ile należałoby. Teraz Zieloni tryumfują mówiąc, że niektóre niemieckie elektrownie atomowe są przestarzałe, brakuje do nich części zamiennych i w związku z tym należy je jak najszybciej wyłączyć. W innych krajach takich jak na przykład Francja czy Szwecja stawia się na energię atomową. W Szwecji przedłużono okres eksploatacji istniejących elektrowni aż do sześćdziesięciu lat. Już niedługo będą one dostarczać „atomowy“ prąd do Niemiec, jeśli Niemcom zabraknie energii elektrycznej. Sytuacja jest podobna, jeśli chodzi o składowanie odpadów radioaktywnych. To właśnie Zieloni blokowali wszelkie inicjatywy w tym kierunku, po to żeby później narzekać, że problem odpadów pozostaje nadal nierozwiązany. Z narażeniem zdrowia i czasem życia blokowane są corocznie transporty odpadów do Francji i z Francji, gdzie są one przerabiane. Na usługach przeciwników energii atomowej są fanatyczni aktywiści, którzy dla walki z nią gotowi są nawet przyspawać się do torów kolejowych. Uruchomieniu natomiast takiego rodzaju zakładu w Niemczech Zieloni, o ile sobie przypominam, skutecznie zapobiegli.

Przed kilkoma tygodniami byliśmy świadkami, jak łatwo jest doprowadzić do kryzysu energetycznego przykręcając kurek z gazem. O zależności od państw z Bliskiego Wschodu nawet już nie warto wspominać. W Niemczech wznowiono ostatnio dyskusję na temat pokojowego wykorzystania energii atomowej, pojawiają się głosy w jej obronie. Nawet dyrektor elektrowni wykorzystującej energię wiatru wypowiedział się na ten temat publicznie i wziął w obronę energię atomową. Bez niej, jego zdaniem, nie ma szansy na rozwój energii odnawialnych. Tani bowiem prąd „atomowy“ daje gwarancje, że będą pieniądze na kosztowne inwestycje w alternatywne źródła energii. Wydaje się, że ostanie słowo nie zostało w tej kwestii jeszcze wypowiedziane. Miejmy nadzieję, że zanim Niemcy wyłączą kolejną elektrownię atomową, zwycięży rozsądek, jakim ten naród charakteryzował się w całym okresie powojennym.

Marek Mika


Atom przeciw energo–zależności

31 stycznia prezydent Bush ogłosił plan uniezależnienia się w ciągu dziesięciu lat od ropy naftowej – podkreślił potrzebę zastąpienia do 2025 roku ponad trzech czwartych importu z Bliskiego Wschodu. W programie zaawansowanych energii istotną rolę ma odegrać czysta i bezpieczna energetyka jądrowa, również w programach wprowadzenia samochodów o napędzie elektrycznym, hybrydowym i spalających produkowany przy wykorzystaniu atomowej elektryczności wodór.

W Polsce rośnie zaś świadomość energetycznej zależności od ropy i gazu ze Wschodu, tego bliższego nam niż Bliski. Na tym tle wzrasta społeczne poparcie programu budowy pierwszej polskiej elektrowni jądrowej. Nawet część zielonych zaczyna już dostrzegać jej ekologiczne zalety. I pomyśleć, że kiedyś ekologiczny kandydat na kandydata na prezydenta obiecywał po zamknięciu budowy elektrowni jądrowej w Żarnowcu pokrycie ekologicznym gazem jamalskim całego zapotrzebowania energetycznego Polski.

MAR


Denis A. O'Connor nie żyje

Z żalem dowiadujemy się, że 24 stycznia 2006 roku zmarł w Bristol (Wielka Brytania) dr Denis A. O’Connor – fizyk, emerytowany profesor Uniwersytetu w Birmingham. W latach 1951–1960 pracował Polsce, od roku 1955 w Instytucie Badań Jądrowych w Świerku, wnosząc istotny wkład w powstanie polskiej atomistyki, a szczególnie neutronografii i metod izotopowych w biologii i medycynie. Pamiętamy Go jako rzetelnego naukowca, który swe znakomite umiejętności i entuzjazm dla pracy badawczej szczodrze i chętnie przekazywał innym.

Cześć Jego Pamięci.

Koledzy i dawni uczniowie z Ośrodka Atomistyki w Świerku


Wspomnienie o dr inż. Rajmundzie Janczaku

Dr inż. Rajmund Janczak był związany z Ośrodkiem w Świerku od roku 1970, początkowo jako uczestnik studium doktoranckiego, a później jako etatowy pracownik. W ramach działalności zawodowej pracował w zespole, który zbudował, a następnie eksploatował stanowisko badawcze WIW-300, a jednocześnie współpracował z grupą przygotowującą aparaturę pomiarową dla reaktora prędkiego BOR-60. Następnie brał udział w budowie reaktorowego stanowiska badawczego – SBMEJ, tworzonego w ramach współpracy Rosji (ZSRR) i Finlandii a przeznaczonego do prowadzenia badań z zakresu bezpieczeństwa jądrowego. W końcowej fazie tych prac dr Janczak był kierownikiem programu badań bezpieczeństwa reaktorów WWER i dzięki niemu SBMEJ był gotowy. Po decyzji o rezygnacji z budowy elektrowni jądrowej w Polsce, dr Janczak prowadził Zakład Badań Bezpieczeństwa Reaktorów. Z dniem 1 stycznia 1994 r. powierzono mu obowiązki Kierownika Zespołu Badawczego – Energetyka Jądrowa w Europie i na Świecie.

W roku 1997 objął stanowisko adiunkta w Instytucie Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej, gdzie prowadził wykłady z inżynierii jądrowej, budowy reaktorów jądrowych i bezpieczeństwa jądrowego oraz zajęcia laboratoryjne dotyczące pomiarów promieniowania jonizującego.

Dr inż. Rajmund Janczak był członkiem Rady ds. Atomistyki i sekretarzem komisji energetyki jądrowej. Był też współzałożycielem i aktywnym działaczem Polskiego Towarzystwa Nukleonicznego. W latach 1991-99 i w obecnej kadencji był członkiem Rady Naukowej IEA.

Dr Janczak był zawsze aktywnym pracownikiem naukowym podejmującym najtrudniejsze zadania, które umiał pomyślnie realizować. Dysponował dużą wiedzą z różnych dziedzin, był jednak człowiekiem bardzo skromnym. Potrafił słuchać innych i szanować ich zdanie, nikomu nie narzucając swojego punktu widzenia. Miał zawsze coś interesującego do powiedzenia.

Mimo ciężkiej choroby do ostatnich chwil swojego życia pozostał dzielny i zachował pogodę ducha. Zmarł 9 grudnia 2005 r. w wieku 59 lat.

Cześć Jego pamięci.

Rada Naukowa IEA


REDAKCJA:
Krzysztof Andrzejewski
Marek A. Rabiński (http://www.ipj.gov.pl/pl/links/rabinski.htm)

Adres Redakcji – neutrony@nuclear.pl
Nowych Czytelników, którzy chcą regularnie otrzymywać NEUTRONY, prosimy o przesłanie na adres listy wysyłkowej neutrony.lista@nuclear.pl pustego e-maila z wypisanym w temacie "subscribe" (koniecznie małymi literami).

Numery NEUTRONÓW są dostępne pod adresem: http://neutrony.nuclear.pl