Superkomputery i sztuczna inteligencja. Nowe horyzonty dla europejskiego przemysłu

Superkomputery odgrywają kluczową rolę w rozwoju nowoczesnych technologii, wspierając naukowców i przedsiębiorstwa w rozwiązywaniu najbardziej złożonych problemów. Dzięki swoim możliwościom obliczeniowym mają potencjał przyspieszenia odkryć w takich dziedzinach jak farmacja, medycyna, meteorologia, energetyka czy inżynieria. Wyposażone w samouczące się algorytmy, superkomputery mogą pomóc naukowcom znaleźć odpowiedzi na najbardziej skomplikowane pytania współczesnej nauki.

W 2018 r. utworzono Wspólne Przedsięwzięcie w dziedzinie Europejskich Obliczeń Wielkiej Skali (WP EuroHPC). Przedsięwzięcia łączy zasoby Unii Europejskiej, krajów członkowskich oraz partnerów prywatnych w budowie światowej klasy sektora superkomputerów i komputerów kwantowych. WP EuroHPC wspiera 15 kluczowych projektów badawczych, które mają na celu zapewnienie Europie czołowej pozycji na arenie międzynar
odowej w tej dziedzinie.

Superkomputery a innowacje przemysłowe
Superkomputery nie tylko wspierają badania naukowe, ale także w znaczący sposób przyczyniają się do wzrostu innowacyjności w sektorze przemysłowym. Zaawansowane symulacje oparte na obliczeniach wielkiej skali pozwalają na optymalizację konstrukcji samolotów, zwiększenie efektywności turbin wiatrowych oraz projektowanie bardziej zrównoważonych produktów. Na przykład w projektach lotniczych superkomputery są wykorzystywane do precyzyjnych symulacji aerodynamicznych, co prowadzi do zmniejszenia emisji CO2 i podniesienia efektywności paliwowej. W sektorze farmaceutycznym, superkomputery w ramach projektu LIGATE umożliwiają szybsze odkrywanie nowych leków oraz symulowanie reakcji chemicznych na niespotykaną dotąd skalę. Dzięki zaawansowanym algorytmom sztucznej inteligencji (AI) możliwe jest przewidywanie skutków ubocznych leków już na etapie badań, co znacząco skraca czas ich wprowadzenia na rynek.

Superkomputery i sztuczna inteligencja
Od 2024 roku Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC koncentruje się także na dalszym rozwoju sztucznej inteligencji i jej integracji z technologiami superkomputerowymi. Celem jest budowa fabryk opartych na AI, które w pełni wykorzystają potencjał obliczeniowy superkomputerów, tworząc ekosystemy wspierające europejski przemysł w opracowywaniu nowych technologii. Ta współpraca między superkomputerami a AI ma kluczowe znaczenie dla przyspieszenia postępu technologicznego w takich obszarach jak medycyna, cyberbezpieczeństwo i energetyka.
Superkomputery oraz rozwój sztucznej inteligencji w ramach WP EuroHPC będą miały istotny wpływ na europejski sektor innowacji. Walka toczy się o utrzymanie konkurencyjności na arenie międzynarodowej i przyspieszenie transformacji cyfrowej w najważniejszych branżach przemysłowych.

Przykłady zastosowań superkomputerów
Superkomputery znajdują zastosowanie w szerokim spektrum dziedzin – od modelowania klimatycznego, przez optymalizację technologii przemysłowych, aż po personalizowaną medycynę.

Projekt NextSlim -  realizowany w sektorze lotniczym, gdzie superkomputery były wykorzystywane do optymalizacji konstrukcji aerodynamicznej samolotów, co pozwoliło na zmniejszenie zużycia paliwa i ograniczenie emisji CO2.

Projekt MICROCARD - realizowany w ramach WP EuroHPC, wykorzystywał technologię superkomputerową do modelowania elektrofizjologii serca, co pozwoliło na dokładniejsze zrozumienie mechanizmów prowadzących do zaburzeń rytmu serca. Tego rodzaju symulacje umożliwiają lekarzom szybszą i dokładniejszą diagnostykę oraz leczenie pacjentów.

Projekt RE-ELCETRO 4 LIFE - realizowany przez konsorcjum PROZON Fundacji Ochrony Klimatu, EKOTEZ Sp. z o.o., K-NET s.c. oraz Politechnikę Wrocławską (w tym WCSS), którego celem jest wdrożenie modelu biznesowego RE-USE opartego o gospodarkę o obiegu zamkniętym i dostarczenie na rynek części zamiennych do urządzeń elektrycznych i elektronicznych pozyskanych w procesie recyklingu. Projekt jest w 60% finansowany z ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

Lem na Dolnym Śląsku
Wrocławskie Centrum Sieciowo-Superkomputerowe (WCSS), będące częścią Narodowego Centrum Kompetencji HPC, jako jedno z sześciu centrów superkomputerowych w Polsce, pełni kluczową rolę w dostarczaniu zaawansowanych usług obliczeniowych dla naukowców, przedsiębiorstw oraz instytucji publicznych. WCSS uruchomiło w 2024 roku najnowszą maszynę obliczeniową Lem o mocy 21 Pflops, która w czerwcu 2024 r. zajęła 80. miejsce na liście TOP500 najszybszych komputerów świata.

WCSS oferuje małym i średnim przedsiębiorstwom (MŚP) dostęp do zasobów obliczeniowych, umożliwiając korzystanie z zaawansowanych symulacji oraz analiz danych. Dzięki tej współpracy przedsiębiorstwa mogą znacząco przyspieszyć rozwój swoich projektów, wykorzystując technologie dostępne wcześniej jedynie dla dużych instytucji badawczych.

Superkomputery to przyszłość europejskiego i polskiego przemysłu. Ich rozwój, wspierany przez WP EuroHPC oraz lokalne ośrodki, takie jak WCSS, zapewni Europie wiodącą pozycję na arenie międzynarodowej w dziedzinie innowacyjnych technologii obliczeniowych. Dzięki współpracy z sektorem biznesowym, małe i średnie przedsiębiorstwa mogą korzystać z tych zaawansowanych technologii, co przyczyni się do wzrostu konkurencyjności oraz rozwoju nowych produktów i usług na Starym Kontynencie.

Bibliografia:

1. CORDIS Komisja Europejska (2024) Rozwój europejskiego sektora superkomputerów, Dostępny w: https://cordis.europa.eu/article/id/452268-growing-europes-supercomputing-ecosystem/pl, (Dostęp: 23.07.2024)
2. CORDIS Komisja Europejska (2024) Supercomputer simulations help sculpt new aircraft designs, Dostępny w: https://cordis.europa.eu/article/id/452280-supercomputer-simulations-help-sculpt-new-aircraft-designs/pl (Dostęp: 17.07.2024)
3. CORDIS Komisja Europejska (2024) Superkomputerowe narzędzie do szybkiego odkrywania leków, Dostępny w: https://cordis.europa.eu/article/id/452278-a-supercomputing-tool-to-deliver-rapid-drug-discovery/pl (Dostęp: 17.07.2024)
4. CORDIS Komisja Europejska (2024) Jak superkomputery mogą pomóc rozbroić „kardiologiczne bomby zegarowe”?, Dostępny w: https://cordis.europa.eu/article/id/452279-how-supercomputers-can-help-defuse-cardiac-time-bombs/pl (Dostęp: 17.07.2024)
5. Narodowe Centrum Kompetencji HPC, Dostępny w: https://cc.eurohpc.pl/
6. Wrocławskie Centrum Sieciowo-Superkomputerowe, Dostępny w: https://www.wcss.pl/kdm/
7. PROZON Fundacja Ochrony Klimatu RE-ELECTRO 4 LIFE, Dostępny w: https://life-prozon.eu/pl/re-electro-4-life