Potenciál a využití superpočítačů. MPO informovalo na semináři a chystá další akce k novým technologiím

První část setkání účastníky seznámila s problematikou vysoce výkonné výpočetní techniky. Experti se zaměřili na otázky potenciálu superpočítačů, jejich využití a budoucnost. Ve druhé části setkání se představily velké výzkumné infrastruktury, které superpočítače využívají a třetí část se věnovala zkušenostem firem a institucí s využíváním superpočítačů.

Na akci vystoupili zástupci Ministerstva průmyslu a obchodu, Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy, Národního superpočítačového centra IT4Innovations a rovněž zástupci velkých výzkumných infrastruktur z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR a Výzkumného a zkušebního leteckého ústavu, dále Fakulty informatiky VUT, Centra RODOS, firmy AirMobis a mySASY a svůj příspěvek přednesli i zástupci Evropské kosmické agentury a Českého hydrometeorologického ústavu.

Účastníci semináře se například dozvěděli, že:

• Vysoce výkonná výpočetní technika neboli High Performance Computing (HPC) je mezioborová disciplína, jejímž předmětem je výzkum, vývoj a využití výpočetních metod, nástrojů a technologií k řešení náročných teoretických i praktických problémů.
• Superpočítače se využívají k rozsáhlým datovým analýzám při vývoji a testování, virtuálnímu designu nebo prototypování. Umožňují simulovat funkce i velmi složitých mechanismů a snižují potřebu fyzických prototypů i finančních nákladů.
• Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy je ústředním orgánem státní správy zodpovědným za výzkum a vývoj dle zákona č. 130/2002 Sb. a poskytuje účelovou podporu na provoz velkých výzkumných infrastruktur a finanční dotace z Operačního programu Výzkum, vývoje a vzdělávání.
• V roce 2018 se Česká republika připojila k iniciativě EuroHPC. Stěžejním cílem evropské iniciativy je vybudovat v Evropě 2 Petascale, 2 Pre-exascale a 2 exascale superpočítačové systémy tak, aby se Evropa stala výrazně konkurenceschopnější na poli HPC v celosvětovém měřítku. Tato infrastruktura bude zpřístupněna v celé Evropě vědeckým komunitám, veřejným i soukromým partnerům.
• Národní superpočítačové centrum IT4Innovations provozuje nejvýkonnější a nejmodernější superpočítačové systémy v ČR a poskytuje otevřený přístup k těmto zdrojům na základě výzkumné excelence. Uspělo v celoevropské soutěži o pořádání systému Petascale EuroHPC. Systém petascale EuroHPC, pořizovaný IT4Innovations, bude patřit k nejvýkonnějším systémům HPC v Evropě.
• IT4Innovations, CESNET a CERIT Scientific Cloud tvoří základní pilíře velké výzkumné infrastruktury e-INFRA CZ, která slouží jako základna pro ostatní výzkumné infrastruktury ČR.
• Výzkumná skupina superpočítačových technologií VUT Brno se soustředí kromě průmyslových aplikací, které pracují s ultrazvukovými senzory, zejména na personalizovanou medicínu. Evropský projekt PAMMOTH se zaměřuje na fotoakustické snímkování prsou, které by mělo být šetrnější než současný princip mamografu. Projekt NeuroStim se zabývá stimulací mozku a má za cíl modifikovat funkci mozku pomocí ultrazvuku, který je využíván jako neinvazivní stimulační a operační metoda. Může být využita např. při Parkinsonově chorobě nebo při epilepsii.
• Ústav organické chemie a biochemie je spojený s historickým úspěchem profesora Antonína Holého, objevitele chemické látky Tenofovir, používané k prevenci a léčbě HIV/AIDS a k léčbě chronické hepatitidy B. V současné době mají při vývoji léčiv stále větší vliv výpočetní přístupy. V minulosti trval vývoj molekuly několik měsíců. Nyní to počítače dokáží během několika minut. Využívají se teoretické poznatky fyzikální chemie v počítačových programech pro vypočítání struktury a vlastností molekul a jejich následné experimentální potvrzení. Počítačové návrhy léčiv nahrazují experimentální screening velkých databází látek výpočty, které šetří čas a ukazují další směr bádání.
• Centrum pro rozvoj dopravních systémů RODOS by mělo přispět ke zvýšení efektivity dopravního systému v ČR a zlepšení spolehlivosti mobilních sítí budoucích generací. Zabývá se analýzou příčin a predikcí problémů v sítích 4G a 5G a analýzou dopravních režimů.
• Výzkumný a zkušební letecký ústav je české národní centrum pro výzkum, vývoj a zkušebnictví v letectví a kosmonautice. Mezi hlavní multioborové oblasti působení VZLÚ patří aerodynamika, pevnost a životnost konstrukcí, materiálové a korozní inženýrství, kompozitní materiály a technologie, akreditované zkušebnictví a prototypová a malosériová výroba. Činnosti v oblasti produktového vývoje VZLÚ jsou zaměřeny na vrtule, průmyslové ventilátory, letecké motory a integrace nanosatelitů. HPC ústav využívá primárně pro případy proudění řešení pomocí CFD metod.
• Oddělení kosmických technologií a aplikací Ministerstva dopravy zpracovává velkoobjemová data z družicových systémů pozorování Země. Družicové snímky jsou běžným zdrojem informací v denně využívaných aplikacích (meteo, kvalita ovzduší, zemědělství, monitoring infrastruktury, smart cities…), které postupně začínají využívat běžní uživatelé. Aktuálním trendem je automatizace zpracování dat s využitím umělé inteligence a superpočítačů.
• Společnost AirMobis se zabývá aerodynamikou a hydrodynamikou. Kombinuje potřeby trhu s komplexním porozuměním letadlům podporovaným špičkovými výpočetními metodami. Zákazníkům nabízí analýzy z oblasti letové mechaniky a výpočet výkonu, zatížení, výpočetní dynamiku tekutin apod.
• Firma mySASY nabízí spektrální analýzu variability srdeční frekvence pro posouzení aktivity autonomního nervového systému. Dokáže popsat odpověď organismu na absolvovaný trénink, identifikovat tréninkový profil a v návaznosti na něj doporučit specifické tréninkové přístupy.
• První výpočet předpovědi počasí proběhl již v roce 1950 meteorologem J. Charneym a ve stejném roce se zrodila i nová disciplína – numerická předpověď počasí. Dnes nabízí Český hydrometeorologický ústav model Aladin, složitý matematický program, pomocí kterého se připravují krátkodobé předpovědi. Aladin byl poprvé nasazen při povodních v roce 1997, kdy se ČHMÚ stal součástí krizového řízení. Aladin je aplikací, jejíž výstupy slouží i k dalšímu zpracování v systémech integrované výstražné služby, předpovědní povodňové služby, meteorologické podpory řízení letového provozu a letišť, meteorologické podpory řízení a údržby silničního provozu, meteorologické podpory výroby jaderné energie, smogového varovného a regulačního systému a scénáře změny klimatu a dalších.

Zveme Vás na další semináře MPO k digitální ekonomice a novým technologiím:

„Design thinking v digitální ekonomice“ 16. 10. 2019

„Inovační leadership v digitální ekonomice“ 20. 11. 2019

„Podpora a rozvoj technologických start-upů“ 11. 12. 2019