Superračunala su ključna za razvoj napredne tehnologije. Koliko je Hrvatska odmakla u tome?

Iako možda zvuči paradoksalno, ali da bi u današnjem svijetu razvijali tehnologiju poput umjetne inteligencije (AI) i u tom smislu bili konkurentni, potrebna nam je napredna tehnologija koja tako što može razviti. Upravo zato superračunala danas igraju značajnu ulogu te postaju ključna za ubrzavanje procesa otkrića i inovacija.

Važnost tehnološki napredne infrastrukture prepoznala je i Europska unija (EU) koja je krajem 2024. predstavila plan vrijedan 1,5 milijardi eura za izgradnju sedam superračunala optimiziranih za AI, a u razvoju i korištenju odmakla je i Hrvatska.  

I ta ulaganja i razvoj nisu bez razloga. Superračunala ili računarstvo visokih performansi (eng. high performance computing, HPC) izdvaja se od ostale tehnologije jer ima mogućnost obrade velike količine podataka i izvođenja složenih algoritama velikom brzinom.

Upravo zbog toga takva se tehnologija posljednjih nekoliko godina najviše koristi u razvoju AI-a koji se oslanja na velike količine podataka koji se mogu obraditi jedino njome. Iz Hrvatskog centara kompetencija za računarstvo visokih performansi (HR HPC CC) ističu da bi, primjerice, trening specifičnog modela AI-a na standardnom računalu trajao 15 dana, a na jednom superračunalu je završen za samo dva sata.

Depositphotos

"Ova dramatična razlika u brzini omogućuje istraživačima bržu prilagodbu i optimizaciju modela umjetne inteligencije, što je ključno u dinamičnim područjima poput razvoja AI sustava za prepoznavanje uzoraka, analizu podataka ili automatizaciju procesa", objašnjavaju za Bloomberg Adriju iz HR HPC CC.

Gdje se najviše koriste?

Osim za razvoj AI-a, superračunala su posebno korisna kad su u pitanju složeni izračuni kakvi se koriste za, primjerice, dugoročne prognoze vremena, otkrivanje lijekova za nove bolesti i njihove interakcije s organizmom, proučavanje međudjelovanja elementarnih čestica, simuliranje potresa, požara, vjetroturbina ili naprednih automobila.

Iz HR HPC CC-a navode da je takve izračune nemoguće je provesti na običnim računalima.

"Može se reći da superračunala omogućuju rad istraživačima u svim sektorima gdje je potrebno kontinuirano prilagođavanje nekog modela kroz interakcije sa simuliranim ili stvarnim okruženjima", objašnjavaju iz HR HPC CC-a.

U Hrvatskoj su svoju svrhu najviše pronašli u znanstvenoj i akademskoj zajednici. Primjerice koriste ih znanstvenici s Instituta Ruđer Bošković koji su europska superračunala LUMI i Vega te hrvatski Supek koristili za istraživanje lijekova protiv raka.

"Istraživali su što se događa unutar živih stanica te su im superračunala omogućila detaljne simulacije molekularnih interakcija koje bi inače zahtijevale godine rada na standardnim računalima", objašnjavaju iz HR HPC CC-a.

Kakva je hrvatska superračunalna infrastruktura?

Inače, Hrvatska trenutno raspolaže s nekoliko superračunala. Superračunalo Supek smješteno je u podatkovnom centru Sveučilišnog računskog centra Srca. Uz to je ispostavljen i resurs za napredno računanje u oblaku Vrančić koji je namijenjen širem skupu korisničkih aplikacija i sustava koji zahtijevaju specifičnu programsku okolinu i značajnije procesorske i memorijske resurse.

"Pored nacionalnih superračunalnih resursa Srca, postoje i institucionalni resursi na pojedinim ustanovama. Sveučilište u Rijeci raspolaže superračunalom Bura. U trenutku uspostave 2015. godine, Bura je bila najjače superračunalo u Hrvatskoj te registrirana na 441 mjestu Top500 liste najjačih sustava u svijetu", ističu iz HR HPC CC-a.

Depositphotos

Dodaju i da postoji nekoliko računalnih klastera na ustanovama kao što su Državni hidrometeorološki zavod ili Institut Ruđer Bošković, koji se koriste za institucionalne svrhe i namijenjeni su specifičnim potrebama tih ustanova i posebnim grupama korisnika.

Što se tiče korištenja tih resursa, Supek i Vrančić se mogu koristiti bez naknade u provedbi istraživačkih projekata financiranih iz javnih izvora. To znači da ih mogu koristiti korisnici iz područja znanosti, javne uprave, ali i malih i srednjih poduzeća.

"Također, ga je moguće koristiti u izradi završnih, diplomskih, specijalističkih i doktorskih radova na javnim visokim učilištima i javnim znanstvenim institutima te u provođenju praktične nastave. S druge strane, korištenje superračunala Bura primarno je ograničeno na akademsku zajednicu Sveučilišta u Rijeci, pri čemu se poseban naglasak stavlja na istraživačke projekte i znanstvenu produkciju. Privatnim korisnicima i poslovnim subjektima omogućen je pristup kroz suradnju s akademskim partnerima", ističu iz HR HPC CC-a.

Daljnji razvoj ove mreže u Hrvatskoj

Inače, iz HR HPC CC-a ističu da potrebe za superračunalima u Hrvatskoj rastu iz godine u godinu kako u znanstvenom području, tako i u području gospodarstva i javne uprave.

Prema posljednjim podacima Srca o korištenju superračunalne infrastrukture s početka godine, bilježi se kontinuirani porast korištenja. U 2023. godini broj projekata povećan je za 60 posto u odnosu na 2022., a broj korisnika porastao je za 35 posto. Također, najviše su se koristila za područja računalne kemije, biologije, fizike i AI-a, s najvećim opterećenjem na AI aplikacijama zbog velikog interesa istraživača.

Depositphotos

"U budućnosti se očekuje još veća potreba za računalnim kapacitetima, stoga je potrebno na vrijeme planirati nadogradnju specijaliziranim grafičkim procesorima koji su pogodni za AI aplikacije", kažu iz HR HPC CC-a.

Svejedno smatraju kako je s trenutno dostupnim nacionalnim resursima i pristupom internacionalnim resursima Hrvatska napravila dobre iskorake u području superračunala i tehnologija HPC-a. Važan je korak i to što smo aktivan član Zajedničkog poduzeća EuroHPC JU koje kontinuirano radi na izgradnji HPC infrastrukture u Europi.

No naglašavaju kako je razvoj tehnologije kontinuiran pa je potrebno već sada promišljati i planirati za budućnost i buduće potrebe.

"Potrebno je nastaviti raditi istovremeno u svim područjima – znanosti, javnoj upravi i gospodarstvu kako bi se HPC tehnologije iskoristile u svom punom potencijalu. Na razini Europske unije primjena HPC tehnologija je na zavidnoj razini u znanosti i istraživanju, ali još nije postignut dovoljno dobar transfer znanosti na industriju i u javnu upravu", zaključuju.