Pojem „superpočítač” je pre mnohých ľudí neznámy. Koordinátorka Národného kompetenčného centra Lucia Demovičová vysvetlila, o čo ide a prečo by túto technológiu nemali prehliadnuť ani malé a stredné firmy.
Technológie sa neustále vyvíjajú a ovplyvňujú takmer všetko, hoci sa to tak na prvý pohľad nezdá. Napríklad o superpočítačoch pravdepodobne mnohí ešte nepočuli. Začínajú pritom hrať kľúčovú rolu v rôznych sektoroch a odvetviach. Výnimkou nie sú ani firmy, ktorým táto technológia umožňuje stať sa inovatívnejšími, produktívnejšími a posunúť podnikanie na vyššiu úroveň.
Práve superpočítačovým službám a rozvíjaniu spolupráce so súkromným sektorom sa dlhodobo venuje Lucia Demovičová, koordinátorka Národného kompetenčného centra pre HPC, ktoré je súčasťou Slovenskej akadémie vied. V rozhovore pre Podnikajte.sk prezradila:
- čo sú superpočítače a kto ich môže využívať,
- aké benefity prináša táto technológia firmám,
- ako superpočítače využívajú podnikatelia v zahraničí,
- s akými nákladmi treba počítať, ak sa podnikateľ rozhodne využiť superpočítač,
- ako vtedy postupovať a kto s celým procesom podnikateľom pomáha.
Čo sú superpočítače?
Slovo „superpočítač" nepatrí medzi najpoužívanejšie a mnohí o ňom možno čítajú prvýkrát. Lucia Demovičová približuje, že ide o vysokovýkonnú výpočtovú infraštruktúru (využíva sa aj skratka HPC=high-performance computing). HPC je užitočný nástroj, ktorý pomáha rozvoju inovácií, zvyšovaniu produktivity aj odlíšeniu sa na trhu. V praxi si možno superpočítač predstaviť ako súbor mimoriadne výkonných počítačov prepojených vysokorýchlostnou sieťou, ktoré vďaka tomuto prepojeniu poskytujú omnoho väčší výpočtový výkon, ako bežne dostupné počítače. Superpočítače dokážu pri použití vhodného softvéru riešiť naozaj zložité číselné úlohy v podstatne kratšom čase.
Národné kompetenčné centrum pre HPC, ktoré vzniklo v septembri 2020 v rámci európskeho projektu EuroCC a umožňuje tímu zo Slovenskej akadémie vied ponúknuť služby súvisiace s využitím tejto technológie slovenským podnikateľom. „Superpočítače, ktoré prevádzkujeme, boli donedávna prístupné len vedeckým tímom z univerzít a Slovenskej akadémie vied. To sa teraz mení, služby budeme poskytovať aj súkromným firmám, najmä malým a stredným podnikom alebo aj inštitúciám verejnej správy. Firmy sa k nám môžu bezplatne prísť poradiť, konzultovať nasadenie rôznych riešení, absolvovať kurzy a vyskúšať si pilotné projekty priamo na našich superpočítačoch,” uvádza Lucia Demovičová.
Superpočítače sú prínosné v mnohých oblastiach, obchádzať ich nemusia ani malé a stredné podniky
Aktualizácia k 27.12.2023: V španielskej Barcelone bol uvedený MareNostrum 5, najnovší európsky superpočítač svetovej úrovne. Je jedným z 10 najvýkonnejších superpočítačov na svete. Nachádza sa v barcelonskom supervýpočtovom centre a od marca 2024 bude prístupný širokej škále európskych vedeckých a priemyselných používateľov. Je zároveň najekologickejším superpočítačom v Európe - bude vysoko energeticky účinný a bude plne poháňaný energiou z udržateľných zdrojov. Teplo, ktoré generuje, sa použije na vykurovanie budovy, v ktorej sa nachádza.
Ako uvádza Európska komisia v tlačovej správe, MareNostrum 5 je jedným z najinovatívnejších superpočítačových systémov na svete, ktorý je navrhnutý špecificky na riešenie zložitých vedeckých problémov. Pomôže napríklad európskemu lekárskemu výskumu podporou vývoja liekov a vakcín a vykonávaním simulácií šírenia vírusu. Môže sa používať aj v oblastiach, ako je klimatický výskum, inžinierstvo, veda o materiáloch a vedy o Zemi. MareNostrum 5 je navrhnutý aj pre vývojárov umelej inteligencie.
Superpočítače môžu byť užitočné vo všetkých oblastiach, kde je potrebné riešiť náročné numerické úlohy. Bežným príkladom, kde je táto technológia využívaná, je predpoveď počasia či klimatické modely. Zmysel tiež má v odvetviach, kde je potrebné predpovedať fyzikálne vlastnosti rôznych výrobkov, súčiastok či materiálov a skúšať aerodynamiku (napríklad dizajn automobilov, leteckých dielov a pod.) alebo správanie kvapalín (napríklad dizajn vodných turbín).
„Na princípoch kvantovej mechaniky vieme simulovať chemické procesy a vlastnosti látok, čo sa využíva napríklad v oblasti farmácie, ale aj dizajnu nových materiálov. Je jasné, že takéto „virtuálne laboratórium” je lacnejšie a ekologickejšie ako fyzicky opakovať zložité pokusy,” priblížila výhody používania superpočítača Lucia Demovičová. „Vo všeobecnosti majú HPC technológie veľmi široké uplatnenie a vnímame ich ako multifunkčný nástroj. Je na tvorivosti a inovatívnosti používateľa, čo s jeho pomocou dokáže.”
Vďaka HPC technológii dokážu aj podnikatelia ušetriť množstvo materiálu, času a nákladov. Napríklad v prípade, že firma potrebuje vyrobiť a otestovať prototypy výrobku - za normálnych okolností by bolo nutné vyrobiť takýchto kusov napríklad desať. Vďaka simuláciám vytvorených pomocou superpočítača jej však stačí vyrobiť a otestovať len tri kusy. Ako vysvetľuje Lucia Demovičová, náklady šetrí aj prediktívna diagnostika, teda včasná predpoveď stavu rôznych komponentov vo výrobnom procese, čo pomáha vyhnúť sa vynúteným odstávkam a následným problémom s dodaním tovaru obchodným partnerom, a tiež umožňuje lepšie plánovanie údržby. Zefektívnením procesov navyše firma získava na trhu konkurenčnú výhodu.
Technológia, ktorá je populárna aj v zahraničí, uľahčuje podnikanie firmám po celom svete
Mnoho podnikateľov v zahraničí objavuje potenciál superpočítačov, pričom sa rozhodlo túto technológiu aplikovať aj do vlastných firiem. Niekoľko príkladov uvádza na svojej webovej stránke európska iniciatíva FF4EuroHPC, ktorá pomáha uľahčiť malým a stredným podnikom prístup ku všetkým vysokovýkonným technológiám súvisiacim s výpočtovou technikou. Uvádza napr. projekt, ktorý sa týkal 3D tlače rôznych dielov a produktov. Tento spôsob výroby sa stáva v priemysle populárnym, no ako poznamenala Lucia Demovičová, medzi nevýhody 3D tlače patrí častý vznik defektov pri nanášaní jednotlivých vrstiev hmoty, pričom sa tak môže diať v rôznych štádiách výroby. V danom projekte bol preto vyvinutý nástroj, ktorý dokáže predpovedať chybovosť konečného produktu a identifikovať kritické parametre ešte počas výroby. Výsledkom bolo výrazné zníženie času uvedenia produktu na trh, zníženie počtu chybných výrobkov a ročná úspora nákladov talianskej firmy vo výške 90 000 eur.
Ako ďalší príklad Lucia uviedla aj experiment, v ktorom išlo o spracovanie obrovského množstva dát z rôznych herných portálov a vyvinutie nástroja na analýzu správania a preferencií hráčov. Firma zapojená do projektu dokáže z analýzy hráčskych profilov odhadnúť, do vývoja akých nových produktov (hier, herných komponentov atď.) sa jej oplatí investovať. Ročné zvýšenie obratu španielska spoločnosť vyčíslila na 75 000 - 150 000 eur ročne.
Príkladom využitia
prediktívnej diagnostiky je projekt z Veľkej Británie pre firmu pôsobiacu
v mliekarenskom sektore. Táto čelila za rok približne 3 - 5 výpadkom
v dôsledku prístrojových porúch, pričom škody sa dokázali vyšplhať až na
11 miliónov eur ročne. Softvér, ktorý pre firmu vyvinuli britskí odborníci,
monitoruje a vyhodnocuje pomocou vysokovýkonnej výpočtovej techniky dáta
z výroby v reálnom čase. Spoločnosť tak vie lepšie plánovať odstávky
a údržbu a tiež zabezpečiť dostupnosť náhradných dielov.
Akým nákladom sa podnikatelia pri investovaní do technológie superpočítača nevyhnú?
Ako uviedla koordinátorka NKC, možností na využívanie HPC systémov je hneď niekoľko. Záleží, ako často podnikateľ potrebuje výkon superpočítača využívať a aký veľký by mal byť.
Jednou z praktických možností môže byť tzv. kúpa výkonu. „Využiť sa dajú rôzne produkty, napríklad „softvér ako služba“, kedy používateľ dostane prístup k HPC systému a pracuje so softvérovými nástrojmi spravovanými poskytovateľom. Výhodou je, že používateľ sa nemusí zaoberať prevádzkou a údržbou a súčasťou služieb býva aj technická podpora. Ceny za využitie jedného výpočtového uzla sa pohybujú rádovo v jednotkách eur na hodinu. Oproti tomu, obstarávacia cena takéhoto systému v závislosti od parametrov dosahuje 10 000 a viac eur,” vysvetľuje Lucia.
Ďalšou možnosťou je nákup menšieho systému, ak firma potrebuje výpočty realizovať priamo na mieste, napríklad z dôvodu zabezpečenia citlivých dát. Počítač schopný spracovávať okamžité dáta z vysokorýchlostnej kamery pomocou nástrojov, ako sú neurónové siete, by sa dal zaobstarať aj v cene do 2 000 eur.
Taktiež v Európe existujú možnosti získať bezplatný prístup v rámci organizácií PRACE alebo EuroHPC, podmienkou je však tzv. otvorený výskum a vývoj (s požiadavkou publikovať výsledky). Národné kompetenčné centrum takéto výzvy sleduje a pravidelne zverejňuje na svojej webstránke.
Prístup k superpočítačom poskytuje aj Centrum spoločných činností SAV. V rámci Národného kompetenčného centra je to bezplatná služba na vývoj a testovanie riešení a v budúcnosti bude spoločnosť poskytovať aj komerčný prístup.
Ako postupovať, ak sa podnikateľ rozhodne superpočítače využívať?
Asi ako pri zavádzaní každej inovácie, je podľa Lucie Demovičovej rozumné najskôr zistiť možnosti nasadenia nového riešenia a následne ho aj otestovať na pilotnom alebo proof-of-concept projekte (overenie a otestovanie uskutočniteľnosti myšlienky, konceptu), odladiť a optimalizovať. To môže zabrať istý čas, no misiou Národného kompetenčného centra je práve pomoc a podpora podnikateľov v tomto procese.
Ak sa firma rozhodne technológiu superpočítačov a HPC využívať a osloviť NKC, nemusí sa obávať náročnej administratívnej záťaže. Jedinou takou povinnosťou je uzavretie zmluvy s NKC. Proces registrácie je však pomerne jednoduchý, a v krátkom čase už môže záujemca zadávať úlohy na HPC systémoch prevádzkovaných SAV.
Ako prebieha spolupráca s Národným kompetenčným centrom?
NKC (Národné kompetenčné centrum) v súčasnosti spolupracuje s viacerými firmami, spolupráca je veľmi jednoduchá a nenáročná. „Stačí nás osloviť buď mailom, alebo cez kontaktný formulár na našej stránke. Zvyčajne si dohodneme online stretnutie, kde preberieme, čo by klient potreboval a ako mu vieme pomôcť. Niekto presne vie, čo chce, potrebuje napríklad len pomôcť otestovať softvér. Iný klient môže mať nápad, no nevie, akými nástrojmi ho zrealizovať. My sme tu na to, aby sme pomohli a poradili v oboch prípadoch. Ak by nám chýbala expertíza v konkrétnej oblasti, vieme sprostredkovať kontakt v rámci siete európskych kompetenčných centier,” priblížila Lucia.
Projekt umožňuje Národnému kompetenčnému centru poskytovať bezplatne nielen túto formu poradenstva, ale aj asistenciu s testovacími a pilotnými projektmi a poskytuje aj prístup na superpočítač. Klientom sú ochotní poskytnúť aj školenie, ak je to potrebné.
„Naše
služby chceme zlepšovať a radi by sme prepájali odborníkov v rôznych
aplikačných oblastiach so záujemcami o expertízu. Spúšťame preto celoslovenský
prieskum kompetencií a potrieb v oblasti HPC a budeme radi, ak sa zapoja
firmy či organizácie zo všetkých sektorov,” dodáva Lucia. Pridať sa, je možné
vyplnením formulára na stránke eurocc.nscc.sk. Informácie získané od firiem, verejných a
akademických inštitúcií, pomôžu kompetenčnému centru efektívnejšie poskytovať
služby podnikateľom, vedcom aj štátnej správe.
