SUPERPOČÍTAČE

Superpočítače Atos pracují pro evropské univerzity i výzkumné ústavy

Autor:  Jaroslav Vojtěch, vedoucí oddělení HPC & Big Data ve společnosti Atos

Po sedmi letech úspěšného provozu jde ostravský superpočítač Anselm do důchodu, zastane ho Barbora 

Superpočítač Anselm od společnosti Atos byl spuštěn v roce 2013 a od té doby byla jeho výpočetní kapacita k dispozici českým i zahraničním vědcům. Bylo na něm spuštěno více než 2,6 milionů výpočetních úloh v rámci 725 výzkumných projektů například z oblasti materiálových věd, výpočetní chemie, biověd či inženýrství. 

Letos v lednu ukončil Anselm svůj provoz a přesunul se do muzea v areálu Dolních Vítkovic. Štafetu po Anselmovi převzal superpočítač Barbora, který byl slavnostně spuštěn v říjnu roku 2019 a stejně jako Anselm jej dodala společnost Atos. Kombinovaný teoretický výpočetní výkon superpočítače Barbora, který je postaven na HPC architektuře BullSequana X a poskytuje výpočetní výkon přes 800 TFlop/s, což je téměř 9krát více než výkon superpočítače Anselm. 

Anselm byl ve své době jedinečný a pomohl IT4Innovations a tím i celé České republice zařadit se na mapu nejvýznamnějších evropských výzkumných superpočítačových center. My v Atos jsme rádi, že jsme tímto přispěli k rozvoji vědy a výzkumu na národní i evropské úrovni a těšíme se, jaké zajímavé projekty čekají superpočítač Barboru.

Za 10 let existence IT4I už jeho superpočítače zvládly mnoho užitečné práce a pomohly i českému průmyslu. Superpočítače mohou totiž v IT4I využívat také přímo průmyslové firmy. Těm umožňuje spolupráce s IT4I provádět složité výpočty založené na numerickém modelování, simulacích či kombinatorice a zrychlovat a zlevňovat tak vývoj produktů. „Jako příklad můžeme uvést firmu Continental Automotive, která ve spolupráci s IT4I vytvořila nástroj pro urychlení návrhu teplotních senzorů a jejich optimalizaci, založený na open source knihovně ESPRESO,” uvedl za IT4I Vít Vondrák. „Zajímavým příkladem spolupráce s průmyslem  je i spolupráce našich kolegů s konstruktéry z firmy BORCAD CZ. Díky virtuálnímu prototypování a simulaci crash testů může rychleji a levněji vyvíjet bezpečná vlaková sedadla pro příměstskou a dálkovou přepravu.”

Atos podporuje mladé vědce v soutěži Josepha Fouriera

Chtělo by se říci, že Atos se nevěnuje pouze superpočítačům, když oceňuje mladé vědce, ovšem pravdou je, že i tato aktivita se superpočítači úzce souvisí. Jsou to totiž právě výpočetní hodiny na superpočítačích IT4I, které vědce motivují k přihlášce. Právě možnost využít pro svůj výzkum také výpočty superpočítačů, posune výzkum na světovou úroveň. 

Soutěž o nejlepší výzkumnou práci v oblasti počítačových věd pořádá společnost Atos v české republice ve spolupráci s francouzským velvyslanectvím již 10 let. Každoročně společnost Atos IT Solutions and Services uděluje autorům tří nejlepších výzkumných prací finanční odměnu a vítěz speciální ceny poroty získá 50 000 výpočetních hodin na superpočítači Národního superpočítačového centra v Ostravě IT4Innovations. 

Počítačové vědy a informační technologie hrají v současné době čím dál tím větší roli při rozvoji vědy, výzkumu a inovací. Jsou stále velice atraktivním oborem a jsem rád, že je o něj mezi studenty českých univerzit velký zájem. Díky tomu může Česká republika držet krok s ostatními technicky vyspělými státy. V naší zemi je mnoho talentovaných lidí a společnost Atos si velice váží toho, že je může touto formou podporovat, aby měli možnost svůj talent plně využít.

V roce 2020 Ceny Josepha Fouriera ukázaly, že IT už není oborem pouze pro muže. Během slavnostního vyhlášení si na pódium Francouzského institutu přišly pro tři ze čtyř cen ženy. První cenu získala Jitka Kostková. Její výzkum invariantů by mohl pomoci návrhářům karoserií zvýšit rychlost a snížit spotřebu vozidel. Vítězka speciální ceny Katarína Furmanová získala za výzkum proteinových interakcí 50 000 výpočetních hodin na superpočítači Barbora.

Autorkou nejlépe hodnocené práce je Jitka Kostková z Akademie věd ČR. V oceněné práci se věnuje invariantnímu rozpoznávání. „Prvotní impuls přišel z praxe od inženýrů, kteří navrhují karoserie,“ vysvětlovala mi vítězka, proč se tématu začala věnovat. „Když fouká vzduch kolem auta nebo křídla letadla, mohou se tvořit nežádoucí víry – ty snižují rychlost a zvyšují spotřebu. Invarianty, které jsem ve své práci zkoumala, se dají použít jako nástroj pro automatické hledání těchto vírů v datech ze simulací, která mají inženýři k dispozici a která v podstatě představují jakousi mapu proudění větru,“ přibližuje Kostková, jak by se dal výzkum v budoucnu využít. 

Pro vývoj léků modely z učebnic chemie nestačí

Speciální cenu Národního superpočítačového centra IT4Innovations – tedy 50 000 výpočetních hodin na ostravském superpočítači – vyhrála Katarína Furmanová z Masarykovy univerzity. Ve své práci se věnovala vizualizaci interakcí proteinů s jinými molekulami. „Tradiční modely zobrazování molekul, jako je třeba atomický, který znáte z učebnic chemie, jsou pro zkoumání interakcí příliš detailní, nepřehledné a ztrácejí se v nich důležité souvislosti,“ vysvětluje mladá vědkyně. „Nástroje, které jsem vyvinula, umožňují lépe zkoumat vztahy a interakce molekul,“ dodává. Její výzkum může pomoci například při zkoumání funkcí proteinů nebo při hledání nových léků. A protože je výzkum proteinových interakcí velmi náročný na výpočetní metody, odměna v podobě výpočetního času na superpočítači se bude vědkyni hodit. 

Dalšími oceněnými byli Jan Hlavnička z Českého vysokého učení technického v Praze, který se věnoval analýze poruch řeči u neurodegenerativních onemocnění, a Kateřina Žmolíková z Vysokého učení technického v Brně za výzkum v oblasti separace řeči, který zvýší přesnost při přepisu řeči na text. 

Ceny mladým vědcům předal generální ředitel společnosti Atos Vladek Šlezingr a já bych rád tento text zakončil jeho citátem: „Jsem přesvědčen o tom, že pro budoucnost České republiky je důležité podporovat špičkový výzkum. V Ostravě máme jedno z nejlepších evropských superpočítačových center. Výpočty a simulace, které lze na superpočítačích provést, ušetří spoustu nákladných experimentů a času stráveného v laboratořích. Soutěže jako Cena Josepha Fouriera pomáhají objevovat mladé nadané vědce. Naším cílem je dát jim k dispozici nástroje, aby mohli svůj talent plně využít.“

Články čísla 3/21: