Znak Politechniki Warszawskiej

Więcej mocy! – system wspierający innowacyjność

fot. BalticLSC

Naukowcy, przedstawiciele biznesu i parki technologiczne z ośmiu krajów rozmieszczonych wokół Morza Bałtyckiego realizują projekt BalticLSC (Baltic Large-Scale Computing), który ma poprawić skuteczność wykorzystywania dużych mocy obliczeniowych. Liderem konsorcjum jest Politechnika Warszawska.

– Naszym celem jest wsparcie działalności innowacyjnej, głównie małych i średnich przedsiębiorstw, ale też wykorzystanie nadwyżek obliczeniowych dużych firm – mówi dr hab. inż. Michał Śmiałek, prof. PW z Wydziału Elektrycznego, koordynator konsorcjum BalticLSC.

Zgodnie ze sprawozdaniem stowarzyszenia PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) Unia Europejska traci rocznie 2–3% PKB z powodu opóźnień w stosowaniu nowoczesnych metod obliczeniowych. W państwach bałtyckich te wskaźniki są jeszcze gorsze. Dzięki BalticLSC sytuacja ma się poprawić.

Wykorzystać możliwości

– W naszym projekcie skupiamy się na trzech głównych obszarach: dostarczaniu mocy obliczeniowych tym, którzy ich potrzebują, wskazaniu obszarów, w których te moce mogłyby znacząco podnieść konkurencyjność firm oraz zarządzaniu nadwyżkami mocy z korzyścią dla dostawców – wyjaśnia dr hab. inż. Bartosz Sawicki, prof. PW z Wydziału Elektrycznego, szef zespołu implementującego system BalticLSC.

Uczestnicy projektu chcą stworzyć system powiązań i zależności. Firmy i instytucje, które nie mają wystarczającej wiedzy o obliczeniach wysokoskalowych i dostępu do dużych mocy obliczeniowych, dostaną narzędzia ułatwiające formowanie problemów i infrastrukturę przyspieszającą uzyskiwanie potrzebnych wyników. Skorzystają też przedsiębiorstwa, które posiadają odpowiedni sprzęt, ale używają go w ograniczony sposób. Dostępny potencjał obliczeniowy zostanie zaoferowany innym.

Docelowo BalticLSC zakłada też opracowanie modelu biznesowego, który zapewni efektywne wykorzystywanie stworzonego systemu. – Nie chcemy, by był on czysto komercyjny – zaznacza prof. Śmiałek. – Zależy nam, żeby uwzględniał różne metody finansowania, wspierał organizacje non-profit i jednostki administracji publicznej, był otwarty na współpracę z nowymi firmami i instytucjami.

Jak to działa?

Komputer generuje określoną liczbę operacji obliczeniowych na sekundę. To ta liczba określa jego moc obliczeniową. – Zwykły komputer jest w stanie jednocześnie przeliczać osiem wątków, a superkomputery – dziesiątki, setki, a nawet tysiące – wyjaśnia Krzysztof Marek, student Wydziału Elektrycznego zaangażowany w BalticLSC. – Komputery możemy jeszcze łączyć w klastry i rozbudowywać właściwie w nieskończoność.

To właśnie takie łączenie będzie siłą konsorcjum, któremu lideruje Politechnika Warszawska. W jego skład wchodzą jeszcze RISE Research Institutes of Sweden AB ze Szwecji, IMCS University of Latvia z Łotwy, EurA AG z Niemiec, Municipality of Vejle z Danii, Lithuanian Innovation Centre z Litwy, Machine Technology Center Turku z Finlandii i Tartu Science Park Foundation z Estonii.

Uczestnicy projektu BalticLSC podczas spotkania w Gmachu Głównym PW

W projekcie uczestniczą przedstawiciele ośmiu krajów bałtyckich, fot. BalticLSC

Przyspieszenie

Naukowcy z PW odpowiadają za koordynację wszystkich projektowych prac. Zajmują się także tworzeniem oprogramowania.

– Wyzwaniem jest takie zaprojektowanie oprogramowania, żeby było w stanie wykonywać obliczenia na tysiącach czy milionach komputerów jednocześnie – mówi prof. Sawicki. – Nazywamy to zrównoleglaniem.

Na czym taki proces polega w praktyce? Posłużmy się przykładem. 

– Mamy stocznię, która projektuje nowy kadłub jachtu – opowiada prof. Sawicki. – Inżynierowie ustalają parametry optymalizacyjne i sprawdzają ich wartości w programach symulacyjnych. Na przykład wąski kadłub okazuje się szybki, ale niestabilny, a szerszy jest stabilniejszy, ale też wolniejszy. A co, jeśli mamy tysiące parametrów? To oznacza miliony przypadków do przeliczenia. Zrobienie pełnego przeglądu przestrzeni rozwiązań w normalnych warunkach zajmie tygodnie, a nawet miesiące.

– W naszym systemie zamiast przeliczać każdy wariant jeden po drugim, można jednocześnie liczyć wiele z nich – wyjaśnia prof. Śmiałek.

– Wysta

rczy wgrać zadanie, następnie zostanie ono wysłane do dostępnych komputerów, a po kilku godzinach dostaniemy rozwiązanie – precyzuje prof. Sawicki.

Korzystanie z systemu będzie więc możliwe bez doświadczenia z zakresu obliczeń wysokoskalowych ani nawet umiejętności programistycznych. – Tym zajmujemy się my, to naszym zadaniem jest przyspieszenie procesu – mówi Krzysztof Marek. – Osoba chcąca wejść do sieci będzie musiała wiedzieć, co chce policzyć. Podstawą będzie wiedza dziedzinowa.

– Nasz system znajdzie zastosowanie w klasycznej inżynierii, ale też w tak popularnych ostatnio obszarach jak data mining, uczenie maszynowe czy big data – mówi prof. Śmiałek.

Pomoc dla naukowców

Projekt ma być maksymalnie dostosowany do potrzeb i oczekiwań odbiorców. Żeby je dobrze poznać i zrozumieć, naukowcy organizują bezpłatne warsztaty „Big Computing for Smaller Entities”. Zdobyte podczas nich informacje pomogą zaprojektować rozwiązania odpowiadające rzeczywistym wyzwaniom i problemom, z którymi mierzą się firmy, instytucje i innowatorzy.

 

Agnieszka Kapela

Biuro ds. Promocji i Informacji

 

Więcej informacji o projekcie: https://www.balticlsc.eu/

Czas realizacji projektu: 1 stycznia 2019 – 30 września 2021

Projekt jest realizowany w ramach programu UE Interreg Baltic Sea Region Program i jest częściowo współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego