Europa și Japonia împing limitele supercomputing-ului

Intrarea într-o facilitate de supercomputere este, de obicei, o experiență copleșitoare. Aceste mașini imense conțin sute de mii de procesoare care lucrează împreună pentru a efectua calcule ce depășesc cu mult capacitățile calculatoarelor obișnuite. Ele consumă cantități uriașe de energie, generează căldură intensă și sunt adesea extrem de zgomotoase.

Așadar, atunci când France Boillod-Cerneux de la Comisia Franceză pentru Energie Alternativă și Energie Atomică a vizitat supercomputerul Fugaku din Kobe, Japonia, a fost surprinsă.

„Puteai să te auzi vorbind în camera computerului”, a spus ea. „A fost incredibil. Era atât de neobișnuit comparativ cu ceea ce sunt obișnuită.”

Sinergii între UE și Japonia

Din 2024, Boillod-Cerneux colaborează cu cercetători din întreaga Europă și Japonia prin intermediul colaborării HANAMI, un proiect de cercetare finanțat de UE, care se desfășoară pe parcursul a trei ani și abordează unele dintre cele mai mari provocări în domeniul calculului de înaltă performanță, cunoscut și sub numele de supercomputing.

Cercetătorii speră ca munca lor să contribuie la avansarea unor domenii variate, de la prognoza climatică și tehnologia medicală până la cercetarea materialelor.

„Europa și Japonia au mari sinergii în ceea ce privește calculul de înaltă performanță”, a declarat Boillod-Cerneux. „Astăzi, americanii domină anumite domenii, cum ar fi inteligența artificială. Europa și Japonia doresc să construiască împreună propriul ecosistem pentru a oferi o alternativă.”

“

Europa și Japonia au mari sinergii în ceea ce privește calculul de înaltă performanță.

Aceasta se leagă de o inițiativă europeană mai amplă de a consolida suveranitatea tehnologică în domeniul supercomputingului și inteligenței artificiale. Prin intermediul Inițiativei Comune pentru Calcul de Înaltă Performanță, UE și țările participante investesc miliarde de euro într-o nouă generație de supercomputere și infrastructură AI în întreaga Europă.

Un recent reper în acest demers a fost lansarea supercomputerului JUPITER la Forschungszentrum Jülich din Germania – partener HANAMI. JUPITER este primul supercomputer european care a atins performanța exascale – realizând mai mult de un quintilion de calcule pe secundă.

Sistemele care funcționează la această scară sunt așteptate să accelereze cercetarea în diverse domenii, de la știința climei la inteligența artificială și producția avansată.

Cooperare continuă

Supercomputerele sunt utilizate pentru simulări științifice prea complexe pentru calculatoarele convenționale. De exemplu, în timpul pandemiei COVID-19, acestea au ajutat cercetătorii să modeleze virusul și să testeze un număr uriaș de compuși potențiali pentru medicamente. Ele sunt folosite și pentru a simula clima Pământului, a prezice evenimente meteorologice extreme și a studia materiale noi.

„Japonia și Europa sunt foarte asemănătoare în ceea ce privește cercetarea în domeniul calculului de înaltă performanță”, a declarat Kengo Nakajima, director adjunct al Centrului RIKEN pentru Știința Computațională din Kobe și profesor la Universitatea din Tokyo.

„Ambele au tradiții îndelungate în cercetarea climatică și supercomputing. Putem învăța multe unii de la alții datorită cooperării noastre de lungă durată.”

Colaborarea HANAMI vine într-un moment în care Europa și Japonia își aprofundează legăturile științifice într-un mod mai amplu. La sfârșitul anului 2025, Comisia Europeană și Japonia au finalizat negocierile privind asocierea Japoniei la Horizon Europe, deschizând calea pentru o cooperare și mai strânsă în domeniul cercetării și inovației.

Construirea încrederii în simulări

Modelarea climatică este unul dintre principalele domenii de cooperare. Cercetătorii speră că simulările din ce în ce mai sofisticate vor ajuta oamenii de știință și factorii de decizie să înțeleagă mai bine impacturile viitoare ale schimbărilor climatice.

Însă, pentru ca supercomputerele să fie utile, oamenii de știință trebuie să aibă încredere în rezultatele pe care le produc.

„Ne concentrăm pe reproducibilitatea rezultatelor”, a explicat Boillod-Cerneux. „Trebuie să ne asigurăm că rezultatele rămân consistente, chiar și atunci când sunt generate pe diferite supercomputere.”

Spre deosebire de calculatoarele obișnuite, supercomputerele sunt sisteme foarte specializate care folosesc adesea arhitecturi hardware și software diferite. Asigurarea că rezultatele științifice rămân precise și comparabile între diferite mașini reprezintă, prin urmare, o provocare semnificativă.

„Hardware-ul poate fi impresionant, dar o mare parte din munca noastră se concentrează pe software”, a spus Boillod-Cerneux. „Este vorba despre optimizarea aplicațiilor științifice astfel încât să poată rula eficient pe aceste sisteme extrem de complexe.”

“

Putem învăța multe unii de la alții datorită cooperării noastre de lungă durată.

Cercetătorii implicați în HANAMI își împărtășesc expertiza și testează metode pe platforme europene și japoneze pentru a îmbunătăți fiabilitatea și transparența simulărilor științifice.

Pe măsură ce sistemele devin mai mari și mai complexe, asigurarea că rezultatele rămân reproducibile și de încredere pe diferite platforme de calcul devine din ce în ce mai critică.

Colaborarea explorează, de asemenea, aplicații medicale. De exemplu, o echipă de cercetare a modelat fluxul de aer și mișcarea fluidelor în interiorul nasului uman. Aceste simulări ar putea ajuta chirurgii să se pregătească mai bine pentru intervențiile chirurgicale la nas și sinusuri și să reducă potențial complicațiile pentru pacienți.

Supercomputingul în era AI

Importanța tot mai mare a inteligenței artificiale transformă lumea supercomputingului. Sistemele AI se bazează în mare măsură pe supercomputere pentru antrenare și procesarea cantităților enorme de date necesare pentru a funcționa.

„Inteligența artificială a făcut ca ceea ce facem să fie mult mai tangibil pentru public”, a spus Boillod-Cerneux. „Oamenii folosesc din ce în ce mai mult AI în viața de zi cu zi, iar supercomputerele oferă o mare parte din puterea de calcul din spatele acesteia.”

AI începe, de asemenea, să transforme cercetarea științifică însăși. Cercetătorii folosesc din ce în ce mai mult AI pentru a analiza seturi mari de date, a identifica modele ascunse și a accelera simulările care anterior ar fi durat mult mai mult timp pentru a fi finalizate.

Această nouă direcție – adesea numită AI pentru Știință – devine o prioritate strategică tot mai mare în Europa. În octombrie 2025, Comisia Europeană a prezentat Strategia Europeană pentru Inteligența Artificială în Știință, menită să ajute cercetătorii să integreze responsabil AI în munca științifică.

În același timp, creșterea rapidă a AI a intensificat competiția globală pentru accesul la cipuri avansate de calcul și infrastructură. Acest lucru este esențial nu doar pentru sistemele AI, ci și pentru simulările științifice de nouă generație.

Pentru cercetătorii din HANAMI, cooperarea între Europa și Japonia este parțial despre consolidarea rezilienței științifice și tehnologice pe termen lung.

„Creșterea rapidă a AI transformă piața cipurilor pentru calcul de înaltă performanță”, a spus Boillod-Cerneux. „Sunt încrezătoare că Europa și Japonia pot dezvolta propriul ecosistem de cipuri și software. Europa are talentul și expertiza necesare pentru a rămâne independentă, dar va dura timp. Parteneriatele cu țări precum Japonia sunt esențiale.”

Nakajima crede că următoarea etapă a cooperării ar putea fi din ce în ce mai concentrată pe descoperirea științifică bazată pe AI.

„Cred că următorul pas al cooperării noastre cu Europa ar trebui să se concentreze mai mult pe AI pentru știință”, a spus el. „Trebuie să ne unim expertiza pentru a ne impulsiona reciproc.”

Cercetarea din acest articol a fost finanțată prin Programul Horizon al UE. Opiniile intervievaților nu reflectă neapărat poziția Comisiei Europene. Dacă ți-a plăcut acest articol, te rugăm să îl împărtășești pe rețelele sociale.