Národní superpočítačové centrum IT4Innovations využívá své superpočítače k novým vědeckým objevům – od počítačového návrhu léků přes tvorbu digitálních dvojčat elektromotorů až po vývoj chytrých platforem na podporu rozhodování v rámci procesů krizového řízení.
Díky schopnosti realizovat velmi rozsáhlé a složité simulace během několika hodin či dokonce minut namísto měsíců nebo let jsou superpočítače klíčem k novým vědeckým objevům. IT4Innovations národní superpočítačové centrum, které je součástí VŠB – Technické univerzity Ostrava, provozuje nejvýkonnější superpočítačové systémy v České republice. Centrum bylo založeno v roce 2011 a svůj první superpočítač Anselm uvedlo do provozu v roce 2013. Aktuálně provozuje čtyři superpočítače Salomon, Barboru, speciální systém pro výpočty umělé inteligence DGX-2 a nejnovější Karolinu. Posledně jmenovaný superpočítač se umístil v červnu 2021 na 69. místě v žebříčku TOP500.org nejvýkonnějších superpočítačů světa a v Evropě je na pěkném 19. místě. Unikátní je jeho umístění v žebříčku Green500, který hodnotí superpočítače podle jejich energetické výkonnosti a ve kterém se Karolina umístila na 15. místě na světě!
Profesor Tomáš Kozubek, vědecký ředitel centra, uvádí: „Hlavní výhodou superpočítačů je rychlost, s jakou mohou poskytnout nové poznatky i v těch nejsložitějších vědních oblastech. Laboratorní experimenty jsou často velmi nákladné a časově náročné. Pokud chcete celý proces experimentování urychlit a zlevnit, je mnohem výhodnější použít superpočítač a vhodný softwarový nástroj, který je schopen tyto experimenty efektivně simulovat. Tento přístup lze uplatnit ve většině vědeckých oborů.“
IT4Innovations, které zaměstnává více než 200 lidí, se zaměřuje na zpracování a analýzu velkých objemů dat, numerické simulace, modelování v nanotechnologiích, pokročilé vizualizace a virtuální realitu a umělou inteligenci. Spolupráce je přirozenou a nedílnou součástí všech jeho aktivit. „Naše superpočítačové služby, expertízu a moderní výpočetní zdroje nabízíme vědcům z celé České republiky – od zaměstnanců a studentů univerzit a výzkumných institucí, až po zájemce z komerční sféry,“ dodává Kozubek.
Prostřednictvím principu otevřeného přístupu vyhlašuje IT4Innovations třikrát ročně Veřejnou grantovou soutěž pro výzkumné instituce a vzdělávací organizace. Výzkumníci z VŠB-TUO, Akademie věd ČR a Středoevropského technologického institutu (CEITEC) tvořili v roce 2020 více než 60 % všech přihlášených do grantových soutěží. Přibližně 66 % projektů bylo zaměřeno na materiálové vědy, následovaly biologické vědy (16 %) a IT vědy (6 %).
IT4Innovations spolupracuje také s průmyslovými partnery z různých odvětví, od společností Siemens, Škoda auto, Airbus, Janssen Pharmaceuticals až po T-Mobile a Evropskou kosmickou agenturu. Díky těmto partnerstvím a aktivitám je centrum evidováno Evropskou komisí jako digitální inovační hub. Vlastní výzkumné činnosti probíhají v pěti laboratořích a mezi řešené výzkumné projekty patří využití superpočítačů k počítačovému návrhu nových léčiv, optimalizace účinnosti vodních čerpadel, navrhování palivových materiálů pro jaderné reaktory IV. generace nebo vývoj bezpečných sedadel pro osobní vlaky, kdy byl superpočítač použit k simulacím nárazových zkoušek virtuálních prototypů nových konstrukcí sedadel.
Pomocí výkonných počítačů mohou výzkumní pracovníci vytvořit rovněž digitální dvojče existujícího předmětu, ať už jde o složitý elektromotor nebo například lidské srdce. Profesor Kozubek dodává: „Poptávka po výpočetních zdrojích centra „rychle roste“, což vyvolává potřebu modernizovat stávající infrastrukturu a nakupovat stále výkonnější superpočítače.“
IT4Innovations je součástí několika celoevropských organizací jako například Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE), European Technology Platform for HPC (ETP4HPC), Big Data Value Association (BDVA), EUDAT a další. Je také zapojeno do společného sdružení EuroHPC, které je zaměřeno na rozvoj evropského superpočítačového ekosystému světové úrovně.
Podle profesora Kozubka budou superpočítače hrát ve výzkumu stále důležitější roli: „Superpočítačové technologie jsou nedílnou součástí digitalizace průmyslu i celé společnosti a významně podporují inovativnost a konkurenceschopnost ve všech vědních oblastech.“