Τι θα γινόταν αν ένας υπολογιστής μπορούσε να κάνει ένα δισεκατομμύριο δισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο; Η απάντηση είναι απλή. Θαύματα.
Η Ευρώπη ετοιμάζεται να υποδεχθεί τον πρώτο υπερυπολογιστή που επιτυγχάνει επιδόσεις exascale, ο οποίος αναμένεται να σηματοδοτήσει μία αξιοσημείωτη πρόοδο στην ευρωπαϊκή τεχνολογία, αλλά και να έχει, εξαιτίας της τεράστιας υπολογιστικής του ικανότητας, σημαντικό αντίκτυπο στην επιστημονική πρόοδο σε όλες τις ευρωπαϊκές χώρες.
Για να γίνει μάλιστα κατανοητή η δυναμική της υπολογιστικής ισχύος του JUPITER ας σκεφτούμε πως αν κάθε άνθρωπος στη Γη εκτελούσε έναν υπολογισμό ανά δευτερόλεπτο, τότε θα χρειάζονταν περισσότερα από τέσσερα χρόνια για να γίνει αυτό που θα κάνει το JUPITER σε ένα μόνο δευτερόλεπτο.
Στόχος της εγκατάστασης του ενός από τους δύο ταχύτερους υπερυπολογιστές στον πλανήτη (ο άλλος βρίσκεται στις ΗΠΑ) είναι να βοηθήσει τις ερευνητικές ομάδες ανά την Ευρώπη να προχωρήσουν γρηγορότερα και με ακρίβεια τις επιστημονικές τους ανακαλύψεις. Ειδικότερα ο συγκεκριμένος υπερυπολογιστής με «όπλο» του την τεχνητή νοημοσύνη θα μπορέσει να συμβάλει στην εξεύρεση λύσεων στην κλιματική κρίση, όπως και στην ανακάλυψη φαρμάκων και υλικών και στην παροχή καλύτερων συστημάτων αντιμετώπισης εκτάκτων αναγκών που θα αντιμετωπίζουν συνεχώς σήμερα οι κοινωνίες.
Ο συγκεκριμένος υπερυπολογιστής JUPITER, ο οποίος ανήκει στην κοινή επιχείρηση EuroHPC, θα εγκατασταθεί στην πανεπιστημιούπολη Forschungszentrum Jülich της Γερμανίας και θα είναι έτοιμο προς χρήση από ερευνητικές ομάδες σε όλη την Ευρώπη το 2024.
Αν κάθε άνθρωπος στη Γη εκτελούσε έναν υπολογισμό ανά δευτερόλεπτο, τότε θα χρειάζονταν περισσότερα από τέσσερα χρόνια για να γίνει αυτό που θα κάνει το JUPITER σε ένα μόνο δευτερόλεπτο
Αναλυτικά η συνέντευξη στην «Κ» με τον Johannes Bahrke, συντονιστή εκπρόσωπο της ΕΕ για την ψηφιακή οικονομία, την έρευνα και την καινοτομία.
– Μπορείτε να εξηγήσετε με απλά λόγια τι θα κάνει αυτός ο υπερυπολογιστής;
Οι υπερυπολογιστές είναι μεγάλα συστήματα με τεράστια υπολογιστική ισχύ που έχουν σχεδιασθεί ειδικά για την επίλυση πολύπλοκων επιστημονικών και βιομηχανικών προκλήσεων, για την επίλυση των οποίων ένας τυπικός υπολογιστής μπορεί να χρειαστεί χρόνια.
Το JUPITER είναι το πρώτο σύστημα στην Ευρώπη που επιτυγχάνει επιδόσεις exascale, δηλαδή έχει την ικανότητα να εκτελεί πάνω από ένα δισεκατομμύριο δισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο. Θα υποστηρίξει μεταξύ άλλων την ανάπτυξη μοντέλων υψηλής ακρίβειας πολύπλοκων συστημάτων και εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης (AI) στην επιστήμη και τη βιομηχανία, την ανάπτυξη νέων υλικών, τη δημιουργία ψηφιακών διδύμων του ανθρώπινου σώματος για εξατομικευμένους ιατρικούς σκοπούς ή την προσομοίωση σε υψηλή ανάλυση του κλίματος σε όλο τον κόσμο.
– Πώς ελήφθη η απόφαση απόκτησης του υπερυπολογιστή JUPITER;
Ο υπερυπολογιστής JUPITER έχει αποκτηθεί και ανήκει στην κοινή επιχείρηση για την ευρωπαϊκή υπολογιστική υψηλών επιδόσεων (EuroHPC JU), η οποία είναι μια νομική και χρηματοδοτική οντότητα που δημιουργήθηκε το 2018 και εδρεύει στο Λουξεμβούργο για την υλοποίηση της ευρωπαϊκής στρατηγικής στον τομέα των υπερυπολογιστών. Η κοινή επιχείρηση «EuroHPC» επιτρέπει στην Ευρωπαϊκή Ενωση και τις συμμετέχουσες χώρες να συντονίσουν τις προσπάθειές τους και να συγκεντρώσουν τους πόρους τους για τη δημιουργία μιας ολοκληρωμένης υποδομής υπερυπολογιστών και δεδομένων παγκόσμιας κλάσης και την υποστήριξη ενός άκρως ανταγωνιστικού και καινοτόμου οικοσυστήματος και μεγάλων δεδομένων. Η κοινή επιχείρηση «EuroHPC» αποτελείται από 33 κράτη-μέλη και συνδεδεμένες χώρες, την Ευρωπαϊκή Ενωση (εκπροσωπούμενη από την Επιτροπή) και ιδιωτικά μέλη. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή κατέχει το 50% των ψήφων και παρέχει το 50% της χρηματοδότησης για διάφορες δράσεις, μεταξύ των οποίων και για αυτόν τον υπερυπολογιστή.
– Πόσο εύκολο ή δύσκολο είναι να εγκατασταθεί ένας τέτοιος υπερυπολογιστής στην Ευρώπη;
Διαθέτουμε στην Ευρώπη μια μεγάλη δεξαμενή γνώσεων για την εγκατάσταση και τη λειτουργία υπερυπολογιστών παγκόσμιας κλάσης, με αρκετές χώρες που είναι ήδη έτοιμες να φιλοξενήσουν συστήματα που κατατάσσονται στον κορυφαίο κατάλογο των παγκόσμιων υπερυπολογιστών. Ο JUPITER θα ενταχθεί στους υπάρχοντες υπερυπολογιστές παγκόσμιας κλάσης της EuroHPC που ήδη λειτουργούν: στη Βουλγαρία, στο Λουξεμβούργο, στη Σλοβενία, στην Τσεχία, στην Ιταλία, στη Φινλανδία και στην Πορτογαλία. Τους επόμενους μήνες θα εγκαινιασθεί επίσης ο τρίτος ευρωπαϊκός pre-exascale υπερυπολογιστής MareNostrum5 στην Ισπανία.
Οσο για το πόσο εύκολο ή δύσκολο είναι, το Διοικητικό Συμβούλιο EuroHPC αποφασίζει για την επιλογή των χώρων φιλοξενίας αυτών των υπερυπολογιστών. Αρχικά γίνεται αξιολόγηση με ανεξάρτητους εμπειρογνώμονες στις προσφορές που αποστέλλονται έπειτα από δημοσιοποιήση πρόσκλησης ενδιαφέροντος, οι οποίες περιλαμβάνουν τις προδιαγραφές του μελλοντικού υπερυπολογιστή, το κόστος ιδιοκτησίας, την εμπειρία σε παρόμοια συστήματα, την περιγραφή του χώρου φιλοξενίας και το σχέδιο προετοιμασίας του, καθώς και τις υπηρεσίες προς τους χρήστες. Το διοικητικό συμβούλιο επέλεξε την Forschungszentrum Jülich GmbH, στη Γερμανία στις 14 Ιουνίου 2022 ως φορέα φιλοξενίας του JUPITER.
Θα βοηθήσει τους ερευνητές να κάνουν νέες επιστημονικές ανακαλύψεις, θα συμβάλλει στην παρακολούθηση της κλιματικής αλλαγής και στην εξεύρεση λύσεων, στην ανακάλυψη φαρμάκων και υλικών, στην παροχή καλύτερων συστημάτων αντιμετώπισης εκτάκτων παγκόσμιων προκλήσεων.
– Τι θα σηματοδοτήσει η εγκατάστασή του; Σε ποιους τομείς θα συμβάλλει;
Με το JUPITER, η Ευρώπη θα φιλοξενήσει ένα από τα δύο ταχύτερα συστήματα στον πλανήτη, καθιστώντας την ηγέτη στους υπερυπολογιστές με τρεις από τους πέντε ισχυρότερους υπερυπολογιστές στον κόσμο. Η πρωτοφανής υπολογιστική ικανότητα του JUPITER θα έχει ουσιαστικό αντίκτυπο στην επιστημονική πρόοδο σε ολόκληρη την Ευρώπη. Θα βοηθήσει τους ερευνητές να κάνουν νέες επιστημονικές ανακαλύψεις, θα συμβάλλει στην παρακολούθηση της κλιματικής αλλαγής και στην εξεύρεση λύσεων, στην ανακάλυψη φαρμάκων και υλικών, στην παροχή καλύτερων συστημάτων αντιμετώπισης εκτάκτων παγκόσμιων προκλήσεων για τις κοινωνίες μας.
– Ποιες είναι οι προκλήσεις για εσάς που εργάζεστε με έναν υπερυπολογιστή;
Οι βασικές προκλήσεις που αντιμετωπίζουν σήμερα πολλοί επιστημονικοί ή βιομηχανικοί χρήστες είναι το πώς να αναπτύξουν κώδικες εφαρμογών ή να αναβαθμίσουν τους υπάρχοντες που στην ουσία αξιοποιούν πλήρως αυτά τα εξαιρετικά υψηλά επίπεδα υπολογιστικών επιδόσεων που μπορούν να παρέχουν οι σημερινοί υπερυπολογιστές.
– Ποιος θα μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτόν τον υπολογιστή;
Μετά την εγκατάστασή του κατά τους προσεχείς μήνες, το σύστημα JUPITER αναμένεται να είναι προσβάσιμο από τα τέλη του 2024 σε ένα ευρύ φάσμα Ευρωπαίων χρηστών. Βασικά, πρόσβαση μπορούν να έχουν ερευνητές από τον ακαδημαϊκό χώρο, ερευνητικά ινστιτούτα, δημόσιες αρχές και βιομηχανίες που είναι εγκατεστημένοι ή βρίσκονται σε κράτος-μέλος της Ε.Ε. – ή σε άλλη χώρα που συμμετέχει στα προγράμματα «Digital Europe» και «Horizon Europe».
Το 2024 η Ελλάδα θα υποδεχθεί υπερυπολογιστή μεσαίας κλίμακας, μαζί με την Πολωνία, την Ιρλανδία, την Ουγγαρία και τη Σουηδία.
-Ποιες άλλες χώρες χρησιμοποιούν υπερυπολογιστές και για ποιο σκοπό;
Από το 2018, η κοινή επιχείρηση EuroHPC παρέχει μια υπερυπολογιστική υποδομή παγκόσμιας κλάσης, με εννέα υπερυπολογιστές κορυφαίας κλάσης. Το 2024, η Ευρώπη θα προμηθευθεί έναν δεύτερο υπερυπολογιστή exascale που θα φιλοξενηθεί στη Γαλλία, μαζί με την ανάπτυξη πρόσθετων υπερυπολογιστών μεσαίας κλίμακας στην Ελλάδα, την Πολωνία, την Ιρλανδία, την Ουγγαρία και τη Σουηδία. Τα συστήματα αυτά θα αυξήσουν, τουλάχιστον κατά τέσσερις φορές, τη διαθέσιμη υπολογιστική ισχύ της Ε.Ε. που θα είναι διαθέσιμη σε χρήστες από τον ακαδημαϊκό, βιομηχανικό και δημόσιο τομέα σε ολόκληρη την Ευρώπη και θα εδραιώσουν την Ευρώπη ως παγκόσμια υπερυπολογιστική δύναμη.
-Εχει πλεονέκτημα η χώρα στην οποία είναι εγκατεστημένος ο υπερυπολογιστής;
Υπάρχει δυνατότητα χρήσης στις επιστημονικές κοινότητες όλης της Ευρώπης καθώς και σε δημόσιους και ιδιωτικούς εταίρους, ανεξάρτητα από τον τόπο εγκατάστασης των υπερυπολογιστών. Η κοινή επιχείρηση EuroHPC είναι άλλωστε ο «κινητήρας» τροφοδότησης βασικών τεχνολογιών όπως η τεχνητή νοημοσύνη (AI), η ανάλυση δεδομένων και η κυβερνοασφάλεια για την αξιοποίηση του τεράστιου δυναμικού των μεγάλων δεδομένων, επομένως είναι σημαντικό για τις χώρες να φιλοξενούν υπερυπολογιστές.
