Vstop v superračunalniški objekt je običajno izjemno doživetje. Ti ogromni stroji vsebujejo na stotine tisoč procesorjev, ki delujejo skupaj in izvajajo izračune, ki daleč presegajo doseg običajnih računalnikov. Porabljajo ogromne količine energije, ustvarjajo intenzivno toploto in so pogosto izjemno hrupni.
Ko je France Boillod-Cerneux iz francoske komisije za alternativne energije in atomsko energijo obiskala superračunalnik Fugaku v Kobeju na Japonskem, je bila presenečena.
»Slišala si se, kako govoriš v računalniški sobi,« je rekla. »Bilo je neverjetno. Bilo je tako nenavadno v primerjavi s tem, česar sem vajena.«
Sinergije med EU in Japonsko
Boillod-Cerneux od leta 2024 sodeluje z raziskovalci po vsej Evropi in na Japonskem v okviru sodelovanja HANAMI, ki ga financira EU, triletnega raziskovalnega projekta, ki se loteva nekaterih največjih izzivov visokozmogljivega računalništva, znanega tudi kot superračunalništvo.
Raziskovalci upajo, da bo njihovo delo pripomoglo k napredku področij, od napovedovanja podnebja in medicinske tehnologije do raziskav materialov.
»Evropa in Japonska imata velike sinergije, ko gre za visokozmogljivo računalništvo,« je dejal Boillod-Cerneux. »Danes Američani prevladujejo na določenih področjih, kot je umetna inteligenca. Evropa in Japonska želita skupaj zgraditi svoj ekosistem, da bi ponudili alternativo.«
"
Evropa in Japonska imata velike sinergije, ko gre za visokozmogljivo računalništvo.
To se povezuje s širšimi evropskimi prizadevanji za krepitev tehnološke suverenosti na področju superračunalništva in umetne inteligence. EU in sodelujoče države prek Skupnega podjetja za evropsko visokozmogljivo računalništvo vlagajo milijarde evrov v novo generacijo superračunalnikov in infrastrukture umetne inteligence po vsej Evropi.
Nedavni mejnik v teh prizadevanjih je bila izstrelitev superračunalnika JUPITER v raziskovalnem središču Forschungszentrum Jülich v Nemčiji – prav tako partnerja HANAMI. JUPITER je prvi evropski superračunalnik, ki je dosegel eksaskalno zmogljivost – opravlja več kot en kvintilion izračunov na sekundo.
Pričakuje se, da bodo sistemi, ki delujejo v takšnem obsegu, pospešili raziskave na različnih področjih, od podnebnih znanosti do umetne inteligence in napredne proizvodnje.
Stalno sodelovanje
Superračunalniki se uporabljajo za znanstvene simulacije, ki so preveč zapletene za običajne računalnike. Med pandemijo COVID-19 so na primer raziskovalcem pomagali modelirati virus in testirati ogromno število potencialnih zdravilnih spojin. Uporabljajo se tudi za simulacijo zemeljskega podnebja, napovedovanje ekstremnih vremenskih dogodkov in preučevanje novih materialov.
»Japonska in Evropa sta si zelo podobni, ko gre za raziskave visokozmogljivega računalništva,« je dejal Kengo Nakajima, namestnik direktorja Centra za računalniško znanost RIKEN v Kobeju in profesor na Univerzi v Tokiu.
»Oba imata dolgoletno tradicijo na področju podnebnih raziskav in superračunalništva. Zaradi dolgoletnega sodelovanja se lahko drug od drugega veliko naučimo.«
Sodelovanje HANAMI prihaja tudi v času, ko Evropa in Japonska poglabljata znanstvene vezi na širši ravni. Konec leta 2025 sta Evropska komisija in Japonska zaključili pogajanja o pridružitvi Japonske programu Obzorje Evropa, kar je odprlo pot še tesnejšemu sodelovanju na področju raziskav in inovacij.
Gradnja zaupanja v simulacije
Podnebno modeliranje je eno glavnih področij sodelovanja. Raziskovalci upajo, da bodo vse bolj dovršene simulacije pomagale znanstvenikom in oblikovalcem politik bolje razumeti prihodnje vplive podnebnih sprememb.
Da pa bi bili superračunalniki uporabni, morajo znanstveniki zaupati rezultatom, ki jih proizvajajo.
»Preverjamo ponovljivost rezultatov,« je pojasnila Boillod-Cerneux. »Zagotoviti moramo, da rezultati ostanejo dosledni, tudi če so ustvarjeni na različnih superračunalnikih.«
Za razliko od običajnih računalnikov so superračunalniki visoko specializirani sistemi, ki pogosto uporabljajo različne strojne in programske arhitekture. Zato je zagotavljanje točnosti in primerljivosti znanstvenih rezultatov med različnimi stroji velik izziv.
»Strojna oprema je morda impresivna, vendar se veliko našega dela nanaša na programsko opremo,« je dejal Boillod-Cerneux. »Gre za optimizacijo znanstvenih aplikacij, da lahko učinkovito delujejo v teh zelo kompleksnih sistemih.«
"
Zaradi našega dolgoletnega sodelovanja se lahko drug od drugega veliko naučimo.
Raziskovalci, vključeni v HANAMI, si izmenjujejo strokovno znanje in metode testiranja na evropskih in japonskih platformah, da bi izboljšali zanesljivost in preglednost znanstvenih simulacij.
Ker sistemi postajajo večji in bolj zapleteni, postaja zagotavljanje ponovljivosti in zanesljivosti rezultatov na različnih računalniških platformah vse bolj ključnega pomena.
Sodelovanje raziskuje tudi medicinske aplikacije. Ena raziskovalna skupina je na primer modelirala pretok zraka in gibanje tekočine v človeškem nosu. Te simulacije bi lahko kirurgom pomagale pri boljši pripravi na posege v nosu in sinusih ter potencialno zmanjšale zaplete pri bolnikih.
Superračunalništvo v dobi umetne inteligence
Naraščajoči pomen umetne inteligence spreminja svet superračunalništva. Sistemi umetne inteligence se za učenje in obdelavo ogromnih količin podatkov, potrebnih za delovanje, močno zanašajo na superračunalnike.
»Umetna inteligenca je naše delo naredila veliko bolj oprijemljivo za javnost,« je dejala Boillod-Cerneux. »Ljudje vse bolj uporabljajo umetno inteligenco v vsakdanjem življenju, superračunalniki pa zagotavljajo velik del računalniške moči, ki stoji za njo.«
Umetna inteligenca začenja spreminjati tudi same znanstvene raziskave. Raziskovalci vse pogosteje uporabljajo umetno inteligenco za analizo ogromnih naborov podatkov, prepoznavanje skritih vzorcev in pospeševanje simulacij, ki bi prej trajale veliko dlje.
To nastajajoče področje – pogosto imenovano umetna inteligenca za znanost – postaja vse večja strateška prednostna naloga v Evropi. Oktobra 2025 je Evropska komisija predstavila svojo Evropsko strategijo za umetno inteligenco v znanosti, katere cilj je pomagati raziskovalcem pri odgovornem vključevanju umetne inteligence v znanstveno delo.
Hkrati je hitra rast umetne inteligence zaostrila svetovno konkurenco za dostop do naprednih računalniških čipov in infrastrukture. To je bistveno ne le za sisteme umetne inteligence, temveč tudi za znanstvene simulacije naslednje generacije.
Za raziskovalce v projektu HANAMI je sodelovanje med Evropo in Japonsko deloma namenjeno krepitvi dolgoročne znanstvene in tehnološke odpornosti.
»Hitra rast umetne inteligence preoblikuje trg visokozmogljivih računalniških čipov,« je dejal Boillod-Cerneux. »Prepričan sem, da lahko Evropa in Japonska razvijeta lasten ekosistem čipov in programske opreme. Evropa ima talent in strokovno znanje, da ostane neodvisna, vendar bo to trajalo nekaj časa. Partnerstva z državami, kot je Japonska, so ključnega pomena.«
Nakajima verjame, da bi se naslednja faza sodelovanja lahko vse bolj osredotočila na znanstvena odkritja, ki jih poganja umetna inteligenca.
»Mislim, da bi se moral naslednji korak našega sodelovanja z Evropo bolj osredotočiti na umetno inteligenco za znanost,« je dejal. »Združiti moramo svoje strokovno znanje, da se bomo lahko medsebojno spodbujali naprej.«
Raziskavo v tem članku je financiral program EU Obzorje. Mnenja anketirancev ne odražajo nujno mnenj Evropske komisije. Če vam je bil članek všeč, ga delite na družbenih omrežjih.
