Budowa polskiej części europejskiego ekosystemu komputerowego z udziałem NCBJ

Powstaje EuroHPC - sieć superkomputerów eksaskalowych, czyli zdolnych do wykonywania ponad jednego biliona operacji na sekundę wyposażonych w innowacyjne technologie i aplikacje służące społeczeństwu, nauce i gospodarce. Zadaniem NCBJ wchodzącego w skład polskiego konsorcjum EuroHPC PL będzie m.in. rozwinięcie platformy do symulacji kwantowych i obrazowania medycznego.

Projekt EuroHPC PL służy realizacji badań naukowych in silico dzięki budowie i udostępnieniu specjalizowanych zasobów obliczeniowych. Pozwoli to na prowadzanie obliczeń w wielkiej skali wpisujących się bezpośrednio w ramy wspólnego przedsięwzięcia EuroHPC JU, tj. europejskiego systemu superkomputerów klasy eksaskalowej, zbudowanych również w oparciu o technologie rozwijane w Europie. Umożliwi to m.in. symulacje, analizę dużych zbiorów danych i zaawansowane wizualizacje, które są podstawowym narzędziem w badaniach naukowych.

Projekt dostarczy specjalistycznej infrastruktury umożliwiającej podejmowanie wyzwań badawczych, kluczowych z punktu widzenia polskiego społeczeństwa, środowiska naukowego i gospodarki. Użytkownicy systemu - naukowcy, analitycy, przedsiębiorcy … - otrzymają do dyspozycji hybrydową infrastrukturę obliczeniową: superkomputerów oraz akceleratorów kwantowych i neuromorficznych oraz dedykowanych usług. W ramach projektu beda prowadzona badania i wdrażane innowacje dostosowujące problemy badawcze i oprogramowanie do możliwości eksaskalowych superkomputerów i nowoczesnych architektur obliczeniowych.

Zadania szczegółowe realizowane będą w ramach czterech laboratoriów:

• Laboratorium modelowania i równoległego przetwarzania danych w środowisku przedeksaskalowym
• Laboratorium zastosowań obliczeń hybrydowych
• Laboratorium zastosowania superkomputerów w medycynie
• Laboratorium efektywności energetycznej i obliczeniowej oprogramowania HPC

W efekcie projektu ma powstać m.in. InfiniBoard - otwarty, szeregowy, wielokanałowy interfejs I/O o wysokiej przepustowości i krótkim czasie dostępu. Umożliwi to wykonywanie wielkoskalowych symulacji i analiz zainteresowanym użytkownikom.

„Projekt europejski trwa już od ponad dwóch lat, a nasz polski udział w ramach konsorcjum EuroHPC PL rozpoczął się w styczniu tego roku” - wyjaśnia dr Wojciech Krzemień z Zakładu Fizyki Wysokich Energii NCBJ, który kieruje projektem w instytucie. „Zadaniem NCBJ będzie rozwinięcie platformy do symulacji kwantowych i obrazowania medycznego, które mają na celu przekroczenie ograniczeń technik wykorzystywanych w skanerach komercyjnych PET. Zamierzamy to osiągnąć poprzez roszerzenie informacji klasycznej o informację kwantową, którą można uzyskać badając korelacje kwantowe fotonów emitowanych z ciała pacjenta poddanego badaniu PET. Będziemy też rozwijali algorytmy do rekonstrukcji obrazów dla tomografii trójfotonowej, korzystając z możliwości obliczeniowych maszyn i emulatorów kwantowych. W ramach platformy rozwinięte zostaną narzędzia oparte o metody uczenia maszynowego, a także wybrane algorytmy kwantowe. To drugie zadanie ma na celu zaprojektowanie oraz wdrożenie software’owej platformy dostępowej wykorzystującej algorytmy hybrydowe i kwantowe na potrzeby polskich grup naukowych zaangażowanych w projekcie europejskiego rentgenowskiego lasera na swobodnych elektronach XFEL.”

Rozszerzony opis platformy znajduje się tutaj: https://old.ncbj.gov.pl/rozszerzony-opis-platformy-do-symulacji-kwantowy...

Projekt EuroHPC PL realizowany jest przez Konsorcjum w składzie:

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie,
• Instytut Chemii Bioorganicznej PAN,
• Politechnika Gdańska,
• Politechnika Wrocławska,
• Narodowe Centrum Badań Jądrowych,
• Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej PAN,
• Centrum Fizyki Teoretycznej PAN.

Projekt EuroHPC JU jest wspólnym przedsięwzięciem Unii Europejskiej, państw członkowskich i podmiotów prywatnych.

Więcej o projekcie EuroHPC można przeczytać na jego stronie internetowej https://eurohpc-ju.europa.eu