Najważniejsze wiadomości - Sieć, która zdecyduje o przyszłości przetwarzania danych
Jednocześnie świat stoi u progu gwałtownego wzrostu ilości danych – zarówno ludzie, jak i maszyny generują, gromadzą, współdzielą i wykorzystują coraz większe ilości informacji, przyjmujących przeróżne formy, stosując do tego różnorakie urządzenia, wymagające energooszczędnych i wydajnych procesorów. Pojawia się zatem pytanie w jaki sposób systemy komputerowe, stojące u progu końca epoki Moore'a, mogą sprostać tak wielkiemu zapotrzebowaniu? Europejscy naukowcy pracują nad znalezieniem odpowiedzi na powyższe pytanie, w dużej mierze za sprawą wysiłków podejmowanych w ramach inicjatywy HiPEAC (1), stanowiącej "Sieć doskonałości" ('Network of excellence') obejmującą przedstawicieli środowiska akademickiego i przemysłu, która już od 2004 roku pomaga określać kierunki europejskich badań naukowych w dziedzinie systemów komputerowych. Realizowana obecnie, trzecia iteracja powyższej inicjatywy uzyskała wsparcie finansowe ze strony Komisji Europejskiej w kwocie 3,8 milionów euro. Za sprawą projektu HiPEAC stworzono najbardziej znaną i najbardziej zaawansowaną sieć systemów obliczeniowych w Europie. "Konsorcjum HiPEAC utworzono w oparciu o trzy podstawowe cele: budowanie więzi pomiędzy przedstawicielami środowiska akademickiego i przemysłowego oraz twórcami urządzeń i oprogramowania, a także tworzenie rzeczywistej, powszechnie znanej, europejskiej społeczności związanej z systemami komputerowymi. Nie ulega wątpliwości, że zarówno w powyższym zakresie, jak i w wielu innych obszarach, odnieśliśmy sukces", twierdzi Koen De Bosschere, profesor pracujący w laboratorium systemów komputerowych na Uniwersytecie Gandawskim (Belgia) oraz koordynator sieci doskonałości HiPEAC. W konferencjach i spotkaniach integracyjnych organizowanych w ramach HiPEAC uczestniczą obecnie setki badaczy i przedstawicieli środowiska przemysłowego, zarówno z Europy, jak i z innych regionów; szkoły letnie, warsztaty oraz programy wymian międzyuczelnianych, oferowane pod egidą inicjatywy HiPEAC, pomagają kształcić naukowców w zakresie nowo powstających dziedzin badawczych, związanych z teorią i technologią systemów komputerowych; natomiast półroczne plany działania, opracowywane w ramach projektu, zyskały status wytycznych wykorzystywanych zarówno przez organizacje prywatne, jak i państwowe, podczas podejmowania decyzji dotyczących alokacji środków finansowych. "Obecnie posiadamy portfolio obejmujące około 30-40 projektów z zakresu systemów komputerowych, z którymi współpracujemy. Naukowcy zaangażowani w powyższe projekty uczestniczą w organizowanych przez nas wydarzeniach, które stanowią obecnie podstawowy sposób budowania sieci kontaktów w tej dziedzinie nauki. Co więcej, skutkiem niektórych spotkań podczas konferencji jest powstawanie nowych projektów", zauważa Prof. De Bosschere. Jako przykład Prof. De Bosschere podaje projekt EuroCloud, rozpoczęty w 2010 roku przy wsparciu finansowym w kwocie 3,3 milionów euro, udzielonym przez Komisję Europejską. Uczestnicy projektu EuroCloud, koordynowanego przez angielską firmę ARM, projektującą mikroprocesory, opracowują serwery wbudowane w mikroukład, wykorzystujące wiele rdzeni ARM oraz wyposażone w pamięć 3D RAM, z myślą o ograniczeniu zużycia energii nawet o 90 % oraz zmniejszeniu kosztów generowanych przez centra przetwarzania danych. Pomysł zrealizowania powyższego projektu pojawił się po raz pierwszy podczas konferencji HiPEAC, która odbyła się w 2009 roku na Cyprze, zauważa Prof. De Bosschere. "Tego rodzaju wydarzenia stanowią dowód istotnej roli spotkań organizowanych pod egidą inicjatywy HiPEAC, stymulujących współpracę i innowację". Europejska mapa wyzwań i możliwości Tymczasem Plan Działania HiPEAC ('HiPEAC Roadmap'), którego nowe wydanie pojawi się jeszcze w tym roku, stał się swego rodzaju podręcznikiem z zakresu przyszłości europejskich badań w dziedzinie systemów obliczeniowych. "Początkowo nie było to naszym celem, jednak powyższa publikacja spotkała się z zainteresowaniem ze strony Komisji Europejskiej, która omówiła ją z przedstawicielami przemysłu, uznała, że trafnie zidentyfikowaliśmy wyzwania, a następnie zaczęła z niej korzystać rozdzielając fundusze badawcze", tłumaczy koordynator projektu HiPEAC. "Od czasu pierwszego wydania, które pojawiło się w 2008 roku, środki finansowe przeznaczane przez UE na badania w tej dziedzinie prawie się potroiły - pula przeznaczona na najbliższe wezwanie do składania ofert wyniesie prawie 70 milionów euro". Z najnowszego wydania raportu HiPEAC wynika, że w perspektywie krótko i średnioterminowej najbardziej obiecującym, a jednocześnie pełnym wyzwań, sposobem radykalnego zwiększenia wydajności systemów komputerowych będzie tworzenie wyspecjalizowanych urządzeń obliczeniowych. W świetle powyższego spostrzeżenia uczestnicy projektu HiPEAC wyznaczyli siedem konkretnych celów badawczych, obejmujących energooszczędność, złożoność systemów oraz ich niezawodność, związanych z projektowaniem i użytkowaniem specjalistycznych, heterogenicznych systemów. Jednak naukowcy uczestniczący w projekcie HiPEAC uważają, że w perspektywie długoterminowej kluczowe będzie prowadzenie badań nad całkowicie nowymi technologiami, przełamującymi tradycyjną barierę pomiędzy sprzętem a oprogramowaniem, poprzez opracowywanie rozwiązań i metod obliczeniowych, takich jak systemy inspirowane biologią, stochastyczne przetwarzanie danych oraz roje obliczeniowe ('swarm computing'). "Opierając się w przyszłości na obecnych trendach i podejściach dotrzemy do granicy, jednak w perspektywie długoterminowej z pewnością będziemy potrzebować większej mocy obliczeniowej, niezawodności oraz energooszczędności, przy jednoczesnym ograniczeniu emisji ciepła oraz rozmiaru urządzeń. W parze z większą mocą obliczeniową idą nowe aplikacje i możliwości rynkowe - wystarczy spojrzeć na zmiany, jakie zaszły w ciągu ostatnich pięciu lat na rynku smartfonów i tabletów", twierdzi Prof. De Bosschere. "Dla przemysłu oznacza to, że współcześni użytkownicy mogą posługiwać się jednocześnie trzema lub czterema urządzeniami, zamiast używać pojedynczego komputera stacjonarnego lub laptopa". Co więcej, w nadchodzących latach na rynku pojawią się jeszcze bardziej wydajne urządzenia, realizujące zaawansowane funkcje, które trudno nam sobie obecnie wyobrazić, jak na przykład inspirowane biologią sieci neuronowe, z których korzystać będą narzędzia do ekstrakcji wiedzy, zużywające zaledwie 1% energii niezbędnej do zasilania współczesnych centrów przetwarzania danych, czy też smartfony analizujące próbki krwi, sekwencjonujące DNA i wykrywające wirusy w ciągu kilku minut, zastępując obecnie stosowane w laboratoriach analizy komputerowe, trwające wiele dni. "Potencjalne zastosowania technik komputerowych w praktycznie każdej dziedzinie życia są wręcz nieograniczone. Musimy jednak upewnić się, że będziemy posiadać niezbędną moc obliczeniową", twierdzi Prof. De Bosschere. Projekt HiPEAC uzyskał wsparcie finansowe na badania naukowe w ramach Siódmego Programu Ramowego UE. Odnośniki do stron internetowych projektów: - HiPEAC Użyteczne odnośniki: - strona internetowa Agendy Cyfrowej Komisji Europejskiej Odnośniki do powiązanych materiałów audiowizualnych: - Wizja HiPEAC: "Ułatwmy życie ludziom i sprawmy, by ciężką pracę wykonywały komputery" (' HiPEAC Vision: Keep it simple for humans and let the computer do the hard work' Odnośniki do powiązanych wiadomości: - Najważniejsze wiadomości – "Zielone" chmury obliczeniowe