Slovesni podpis pisma o nameri sodelovanja v superračunalniškem omrežju

sreda, 26. 4. 2017

Direktor Kemijskega inštituta prof. dr. Gregor Anderluh, direktor Arnesa mag. Marko Bonač ter direktor Instituta Jožef Stefan prof. dr. Jadran Lenarčič so 26. aprila v prostorih Kemijskega inštituta slovesno podpisali pismo o nameri za sodelovanje v Slovenskem superračunalniškem omrežju SLING in tako formalizirali sodelovanje na področju porazdeljenih visokozmogljivih računskih kapacitet za znanost in raziskave v Sloveniji, ki na osnovi večdesetletne tradicije pod tem imenom poteka že od leta 2009.

Ob formalizaciji delovanja SLING podpisane organizacije pričakujemo, da se bo že doslej zelo dejavno sodelovanje ustanov v Sloveniji na tem področju še okrepilo, še bolj pa si bomo tudi prizadevali za mednarodno sodelovanje ter za vključevanje konzorcija v mednarodne infrastrukture in projekte. Obenem bomo opozarjali na pomen superračunalniške infrastrukture v znanosti, spodbujali njeno uporabo ter poskušali doseči večja vlaganja v ta segment.

Več kot 22.000 računskih jeder

Institut Jožef Stefan, Kemijski inštitut in Arnes skupaj premorejo več kot 22.000 računskih jeder, večinoma v superračunalniški konfiguraciji, ter več kot 30 vektorskih procesorjev Nvidia, tako da predstavljajo jedro kapacitet omrežja SLING in slovenske raziskovalno-razvojne skupnosti. Za širšo znanstveno javnost je posebej zanimiva gruča slovenske akademske in raziskovalne mreže Arnes, ki je na voljo vsem slovenskim raziskovalcem in vsem upravičencem Arnesa, za njene uporabnike pa Arnes v okviru dejavnosti omrežja SLING organizira delavnice in izobraževanja ter zagotavlja podporo pri nameščanju programske opreme ter paralelizaciji nalog. Vendar pa vsi člani SLING sodelujejo pri razvoju infrastrukture ter izmenjavi znanja in tako spodbujajo uporabo mrežnih superračunaliških tehnologij v Sloveniji, kar se v zadnjih letih kaže z močnim povečanjem števila uporabnikov.

S podpisom pisma o nameri je Kemijski inštitut pristopil k omrežju SLING in pridružil svoji dve superračunalniški gruči v skupnem obsegu skoraj 5.000 procesorskih jeder ter bogato znanje in izkušnje na področju molekularnih simulacij. Moderno zasnovani računski center Kemijskega inštituta je zgleden primer sodelovanja med skupinami, ki se močno razlikujejo po raziskovalni usmeritvi, a se zavedajo vse večjega pomena simulacijskih metod, ki močno izboljšajo tolmačenje eksperimentalnih rezultatov, povečujejo interdisciplinarnost raziskav ter omogočajo edinstven vpogled v lastnosti snovi.

Računske in simulacijske metode, podprte z vse bolj zmogljivimi računalniškimi kapacitetami, so se uveljavile do tolikšne mere, da si brez njih na mnogih področjih ne moremo več predstavljati sodobne znanosti. Podpisniki pisma o nameri opozarjamo, da v slovenskem raziskovalnem prostoru tovrstnih kapacitet primanjkuje in da so obstoječe kapacitete polno zasedene. Pomen računalniške infrastrukture v znanosti vsekakor upravičuje večje investicije v slovensko superračunalniško infrastrukturo za znanost.  

Superračunalniška infrastruktura za odmevne uspehe

V nadaljevanju predstavljamo nekaj odmevnejših raziskovalnih projektov in dosežkov, ki v bistvenem delu koristijo superračunalniško infrastrukturo.

Slovenski znanstveniki že vrsto let sodelujejo pri mednarodnem eksperimentu ATLAS na Velikem hadronskem trkalniku (LHC) v Evropskem laboratoriju za fiziko delcev CERNu, v Švici. Za računske potrebe eksperimentov LHC deluje v okviru konzorcija WLCG svetovno distribuiran superračunalniški sistem v 40 državah sveta in več kot 170 računskih centrih, kar omogoča izjemno zahtevne in napredne računske naloge. V konzorciju WLCG že od l. 2004 sodelujejo tudi centri, vključeni v SLING.

Primerjava kakovosti napovednega modela Evropske vesoljske agencije (ESA) ter modela zmagovalne ekipe z odseka E8 Instituta Jožef Stefan. Zmagovalni model je porabo energije v satelitu Mars Express napovedal bolj točno kot model ESA, vendar je hkrati tudi računsko zahtevnejši: če uporabimo 64 jeder na enem strežniku, ga dobimo v 20 dneh. Z uporabo superračunalniških gruč so ta čas skrajšali na 15 ur.

Nove tehnologije na področju določanja zaporedja so s sekvenciranjem celotnega človeškega genoma omogočile revolucijo pri odkrivanju genetskih vzrokov bolezni človeka. Na Kliničnem inštitutu za medicinsko genetiko UKC Ljubljana tovrstne pristope uporabljajo za odkrivanje genetskih vzrokov redkih in pogostih bolezni. Tehnologije so podatkovno intenzivne in generirajo obsežne količine podatkov, ki jih je mogoče na superračunalniških gručah ustrezno hitro in učinkovito obdelati in iz njih pridobiti klinično in biološko uporabne informacije.

Sodelavci Kemijskega inštituta z metodami multiskalnih simulacij proučujejo delovanje encimov v centralnem živčnem sistemu. Prikazana je točkovna mutacija preostanka izolevcina (zelena barva) v tirozin (rdeča barva). Mutacija vpliva na hitrost razgradnje nevrotransmiterjev (PEA) z encimom monoamino oksidazo. Reakcija je vir oksidativnega stresa, ki vodi v poškodbe in odmiranje nevronov ter posledično v nastanek nevrodegenerativnih bolezni, kakršni sta Alzheimerjava in Parkinsonova bolezen. Zaradi variacij v genomu imajo posamezniki lahko nekoliko različno sekvenco encima, zaradi česar so različno dovzetni za razvoj nevrodegenerativnih bolezni. Raziskava povezuje klinično nevrologijo in kemijsko fiziko ter pripomore k personalizirani medicini, pri čemer je simulacija odlično napovedno orodje in je bistveno cenejša od eksperimentalne študije. Simulacije so bile opravljene na računskem centru Kemijskega inštituta. 

Arnesova superračunalniška gruča

Naročite se na RSS obvestila

Pomoč uporabnikom

01 479 88 00
(delavniki, 8:00–20:00)