Połączenie potencjału sztucznej inteligencji i superkomputerów w celu sprostania globalnym wyzwaniom
Połączenie technologii sztucznej inteligencji (SI) i obliczeń wielkiej skali (ang. high-performance computing, HPC) skrywa ogromny potencjał, który pozwoli sprostać nawet najbardziej złożonym globalnym wyzwaniom, które przerastają obecne możliwości. Pomóc mają w tym obliczenia eksaskalowe, które zapewniają znacznie większą szybkość i moc niż jakikolwiek z najbardziej zaawansowanych obecnie superkomputerów. Połączenie dużej mocy obliczeniowej i skalowalnych rozwiązań w zakresie sztucznej inteligencji w celu analizy i przetwarzania dużych zbiorów danych niesie za sobą jednak szereg wyzwań. Jednym ze sposobów na rozwiązanie tego problemu zastosowanym w ramach finansowanego ze środków UE projektu RAISE jest opracowanie nowatorskich metod SI na bazie heterogenicznych architektur HPC, które zapewniają najwyższą wydajność i energooszczędność. Metody SI skupiają się na kilku przypadkach użycia, a ich skala ma być odpowiednia do działania na eksaskalowych systemach HPC. Te przypadki użycia obejmują szeroki zakres kluczowych zastosowań naukowych i przemysłowych, np. w dziedzinie energii wiatrowej. Naukowcy zaproponowali opracowanie modeli zastępczych turbin wiatrowych wytrenowanych przy użyciu uczenia maszynowego do analizy ich wzajemnego wpływu oraz interakcji z topografią farmy wiatrowej. Aby zwiększyć dokładność symulacji farm wiatrowych oraz ich wydajność obliczeniową, zaproponowali oni i zatwierdzili nowatorskie podejście oparte na siatce, w którym turbiny modelowano za pomocą tarcz siłowników. Te ramy symulacji farm wiatrowych umożliwiają dostosowanie siatki do rozwiązania i dopasowanie modeli tarcz względem przepływu. Dzięki temu można precyzyjnie przeprowadzić symulacje złożonych konfiguracji farm wiatrowych. Wyniki opublikowano w recenzowanym czasopiśmie „Energies”.
Wspieranie transferu technologii i wymiany wiedzy
RAISE to centrum doskonałości, które łączy ekspertów z dziedziny SI i HPC, aby umożliwić transfer technologii i wymianę wiedzy. W styczniu 2023 roku 54 członków konsorcjum zebrało się w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN), będącej partnerem projektu, aby przedstawić i omówić przypadki użycia. „Uczestnicy spotkania (…) nawiązali ściślejszą współpracę w zakresie nowych zagadnień, takich jak włączenie obliczeń kwantowych do przepływów pracy SI i HPC”, komentuje Andreas Lintermann z niemieckiej firmy Forschungszentrum Jülich GmbH, która koordynowała projekt. „Superkomputery dochodzą do eksaskali i umożliwiają zapewnienie zasobów obliczeniowych w bezprecedensowej skali na potrzeby przepływów pracy HPC i SI”, dodaje Maria Girone z CERN. „Badania przeprowadzone w centrum doskonałości RAISE będą motorem do współtworzenia zasobów obliczeniowych HPC na potrzeby przyszłych zastosowań SI i HPC zarówno na użytek środowiska naukowego, jak i przemysłowego. Spotkanie to pozwoliło nam na wymianę i dopracowanie pomysłów oraz poznanie nowych perspektyw”. Zespół kończącego się w grudniu 2023 roku projektu RAISE (Research on AI- and Simulation-Based Engineering at Exascale) opracowuje podejścia oparte na sztucznej inteligencji na potrzeby eksaskalowych superkomputerów, które będą wykorzystywane zarówno w środowisku akademickim, jak i w przemyśle. Jeśli chcesz, żeby twój projekt został zaprezentowany jako „Projekt miesiąca” w kolejnym wydaniu magazynu, wyślij wiadomość na adres editorial@cordis.europa.eu i opowiedz nam o nim.
Słowa kluczowe
RAISE, komputer, superkomputer, SI, eksaskala, obliczenia wielkiej skali, HPC