isicad: Как ЛЕДАС Лабс сравнивает геометрические модели, развивает параллельные вычисления и сотрудничает с российскими компаниями

От редакции isicad.ru: После двухлетнего перерыва, в июле этого года компания ЛЕДАС, не прерывая развития по своей основной специализации — разработкам под заказ сложных САПР приложений и систем, вернулась к созданию своих собственных продуктов и технологий. Эти инициативные проекты начали развиваться в рамках специально организованной структуры — ЛЕДАС Лабс. Как обстоят дела с этими новыми проектами, как соотносится работа ЛЕДАС Лабс с деятельностью фирмы ЛЕДАС, каковы контакты компании с отечественными партнёрами — ответить на эти вопросы в преддверии 15-летия ЛЕДАСа, которое будет отмечаться в апреле 2014 года, мы попросили Алексея Ершова, генерального директора компании.

Как развивается технология сравнения геометрии, о разработке которой ранее заявляли в ЛЕДАС Лабс?

Объявление о нашем проекте LEDAS Geometry Comparison (это рабочее название, сокращенно — LGC) было встречено с большим интересом, который в явном виде проявился в ряде запросов и установившихся контактов с несколькими солидными компаниями и известными специалистами.

У этого проекта есть несколько технологических и деловых составляющих, и на данном этапе мы продвигаемся сразу по многим направлениям.

Во-первых, мы занимаемся улучшением алгоритмики и постоянно отлаживаем нашу технологию. В том числе, от одной известной американской компании мы получили ценный набор индустриальных моделей, который служит нам базой для улучшения алгоритмов. Кроме того, мы расширяем список поддерживаемых форматов данных, увеличиваем полезность выходных данных, предоставляемых пользователю.

Во-вторых, мы интенсивно ведем работы по реализации параллельной версии нашей технологии. Сравнение геометрических моделей — весьма нетривиальная задача из области геометрического моделирования, и для получения наилучших результатов необходимо использовать все возможности, которые предоставляет современная аппаратура.

В-третьих, мы договорились об интеграции нашей технологии сравнения с облачной PDM-системой компании DEXMA и развернули активное сотрудничество с командой DEXMA. С одной стороны, с самого начала было объявлено, что проект LGC ориентируется на облачное применение. С другой стороны, область PDM — одна из естественных сфер применения нашего нового решения. Таким образом, сотрудничество с DEXMA позволяет нам отработать в промышленном варианте сразу два направления развития этого проекта.

В-четвёртых, мы договорились с C3D Labs об интеграции нашей технологии с ядром C3D. ЛЕДАС является реселером этого ядра, и мы уже имели возможность убедиться в том, что это — высококачественный продукт, хорошо оттестированный несколькими поколениями пользователей КОМПАС. С другой стороны, интеграция с LGC позволит получить опыт использования C3D на задачах другого класса, не характерных для КОМПАСа, тем самым повышая статус C3D в качестве «general purpose» (общеприменимого) геометрического ядра.

Говоря о C3D, нельзя не вспомнить об амбициозном проекте отечественного ядра RGK, в разработке которого принимал участие ЛЕДАС. Так почему C3D, а не RGK?

Мы полностью проанализировали возможности интеграции нашей технологии сравнения геометрии с ядром RGK, и эта интеграция оказалась очень эффективной и в архитектурном, и в алгоритмическом плане. На самом деле, мы провели этот анализ и планировали интеграцию намного раньше, чем стали двигаться в сторону C3D. Фактически такая интеграция была одним из способов тестирования правильности архитектуры RGK и полноты его функционала. Как я уже сказал, результаты этого пробного проекта были весьма многообещающие, но развитию в этом направлении препятствует отсутствие схемы лицензирования RGK, которая пока не выработана на уровне федерального правительства.

Кроме того, привлекательной является политика компании C3D Labs в отношении разработчиков продуктов на базе C3D, особенно в случаях, когда продукт еще не вышел в коммерческий оборот. Зарубежные производители геометрических ядер придерживаются более жестких схем взаимодействия.

DEXMA — один из пионеров облачных САПР, а точнее, PDM систем. Повлияло ли это на ваш выбор партнера? Видите ли вы какие-то дополнительные преимущества от интеграции двух облачных сервисов?

Конечно. Например, работы по интеграции DEXMA с Fidesys показывают, что идеология DEXMA позволяет интегрировать систему с множеством других веб-сервисов, ведь, согласитесь, область CAE/FEA не самое первое, что приходит в голову при размышлении о расширении возможностей PDM системы.

Функционал сравнения геометрических моделей, с моей точки зрения, является базовым для PDM систем, и, во всяком случае — их важным рыночным преимуществом. Основные понятия менеджмента данных PDM, такие как ревизии, тесно связаны с задачей сравнения геометрических данных.

Облачный тренд в САПР и инженерном софте развивается, пожалуй, несколько медленнее, чем в других софтверных областях, однако он никуда не исчезает. Мне кажется, что скорость его распространения снижается просто за счет сложности нашей отрасли и больших объемов уже написанного кода, от использования которого не так легко уйти. Впрочем, если судить по обсуждениям в СМИ и блогах, то с облачностью в САПР давно все в порядке.

Упоминание загадочной американской фирмы, заинтересовавшейся LGC, интригует само по себе. Не поделитесь какими-то деталями?

Эта американская компания весьма известна, и привлекала повышенное внимание к себе, в том числе, и в этом году. Она провела с нами серию консультаций, причем на самом высоком уровне, с участием персон, навсегда вписавших свое имя в историю САПР. Несмотря на это, мы общались на детальном технологическом и алгоритмическом уровне, совместно тестировали технологию, а также обсуждали различные ее приложения, в том числе и весьма инновационные.

Параллельные вычисления — один из глобальных софтверных трендов. Насколько далеко вы продвинулись в этом направлении в проекте LGC?

Речь идет как о многопоточном исполнении на одном компьютере, так и о работе системы на кластере с пересылкой данных между головным и дополнительными процессами.

Сначала мы разработали многопоточную версию нашего кода и получили результаты, говорящие о высокой степени эффективности параллелизации. Для моделей средней и высокой сложности (с сотнями и более граней) экспериментально рассчитанный коэффициент ускорения для типичных четырехядерных систем оказался близок к идеальному. С теоретической точки зрения, доля времени исполнения кода, нуждающегося в последовательном вычислении, составляет единичные проценты и уменьшается с ростом размера моделей до долей процента.

Если сравнивать производительность наших алгоритмов c наиболее известными аналогами, такими, как сравнение тел в SolidWorks, то мы опережаем конкурентов в десятки раз и более даже без использования кластеров, на одном компьютере.

Сейчас мы разрабатываем распределенную версию нашей технологии, способную работать на кластерах и облачных мощностях. Несмотря на появление дополнительных накладных расходов, связанных с пересылкой данных между вычислительными узлами распределенной системы, коэффициент ускорения лишь незначительно меньше, чем в случае многопоточных вычислений над общей памятью. Наши алгоритмы хорошо масштабируются — то есть отсутствует эффект исчезновения прироста производительности от добавления новых узлов, что характерно для многих алгоритмов вычислительной геометрии.

Известно, что в целом тема параллелизма — один из коньков компании ЛЕДАС, и в печати уже мелькало упоминание о «параллельном» проекте ЛЕДАС Лабс.

Да, мы также занимаемся исследованиями в области ускорения базовой алгоритмики геометрических ядер, о чем недавно написал статью Николай Снытников. Сам Николай, руководитель ЛЕДАСовской части проекта RGK, и специалист по параллельным вычислениям с более чем десятилетным стажем (он, в частности, защищал по этой тематике кандидатскую диссертацию), вносит ключевой вклад в эти исследования.

В области воксельного моделирования, которое в статье Николая рассматривается как революционный путь развития 3D ядер, построены весьма обещающие модели и новые подходы. Скажу так: мы сделали пару шагов дальше по той тропинке, которая ведет от наивного воксельного моделирования трехмерным массивом данных через более емкое октантное дерево прямиком в светлое воксельное будущее.

Совсем недавно мы получили несколько приятных отзывов на эту статью, в том числе, от представителей известных мировых брендов, требования которых к геометрическим ядрам существенно не удовлетворяются всеми современными ядрами-лидерами. Нам удалось косвенно, но достаточно достоверно еще раз убедиться в том, что RGK по показателям производительности не уступает лидерам мирового рынка, причем имеет более высокие коэффициенты прироста производительности от количества процессоров.

Как вы проводите грань между проектами ЛЕДАСа и ЛЕДАС Лабс? Наверное, ЛЕДАС Лабс отличается тем, что ее проекты являются в высокой степени исследовательскими?

Проекты ЛЕДАС Лабс всегда исследовательские, но это не значит, что в самом ЛЕДАСе не занимаются исследованиями. Недавний пресс-релиз о совместной разработке технологии поиска чертежей с АСКОН приоткрывает некоторые детали этого более чем амбициозного проекта. В нем исследовательская часть составляет не менее половины всех ведущихся работ.

Все наши сервисные проекты выполняются в самом ЛЕДАСе, и полностью соответствуют высоким стандартам организации и ведения индустриальных проектов, заложенных в нашей компании еще во времена масштабного сотрудничества с Dassault Systemes.

Вы упоминаете уже третий важный пример сотрудничества с группой компаний АСКОН. Означает ли это, что у ваших компаний складываются какие-то особые перспективные отношения?

Для полноты картины давайте вспомним ещё и интеграцию в КОМПАС 3D возможностей прямого моделирования, ранее осуществлённую ЛЕДАСом. Мы рады широко сотрудничать с АСКОНом — ведущей российской САПР компанией, которая в последние годы уделяет особенно много внимания внедрению передовых и инновационных решений. Надеемся, что наше сотрудничество будет и дальше расширяться.

Вообще, приятно, что с некоторых пор возможности ЛЕДАСа как сервисной компании, специализирующейся на наукоёмких (нередко — уникальных) технологиях и компетенциях, востребованы не только зарубежными, но и отечественными компаниями. Активное участие ЛЕДАСа в проекте RGK и укрепившиеся в ходе этого проекта наши давние контакты с компанией Топ Системы, разработавшей одну из самых технологически продвинутых отечественных САПР, — ещё один пример далеко не исчерпанного сотрудничества. Наверняка, такое сотрудничество могло бы установиться и с другими российскими компаниями. Пока, как мне кажется, наши компании сильно недооценивают возможности ускорения собственного развития, которое обеспечивается, во-первых, постановкой подлинно амбициозных задач и, во-вторых, правильно реализованным разделением труда, уже давно практикуемым всеми серьезными игроками мирового рынка.

Говоря о проекте сравнения геометрии, вы чаще произносите термин «технология», чем «продукт». Означает ли это, что ЛЕДАС не собирается создавать собственный продукт на основе этой технологии?

Мы позиционируем ЛЕДАС как технологическую компанию, фокус разработок которой лежит в области инноваций, сложных новых алгоритмов и архитектур. Несмотря на то, что ранее наш основной продукт LGS был лицензирован более чем десятком компаний-вендоров инженерного софта, включая таких лидеров рынка, как АСКОН и Cimatron, в целом опыт LGS показал нам, что разрабатывать ПО мы умеем лучше, чем продавать. Поэтому мы и продали LGS компании Bricsys, обладающей более серьезным маркетинговым потенциалом.

Сейчас наши новые идеи, такие как LEDAS Geometry Comparison, мы доводим до состояния готовых технологий, и затем можем предложить рынку в виде конечно-пользовательских продуктов или компонент. Мы будем рады найти стратегического партнера в лице компании-поставщика ПО для вывода разработанных в ЛЕДАС Лабс технологий на рынок, так как видим свою миссию именно в разработке интеллектуальных технологий, которые можно легко встроить в новые или существующие продукты.