Vážené kolegyně, vážení kolegové,

Transkript

1 &$%$&centrum Vážené kolegyně, vážení kolegové, SUPERPOČÍTAČ SALOMON Ostravský superpočítač, dosud nazývaný Velký cluster, ponese jméno šachty a bankéře - Salomon. Stroj, který dodá americká společnost Silicon Graphics International Corp. (SGI ) v první polovině roku 2015, bude patřit mezi 100 nejvýkonnějších superpočítačů na světě. Jeho výkon převýší současný superpočítač Anselm téměř dvacetinásobně. S nejnovějšími procesory Intel Xeon a koprocesory Xeon Phi bude Salomon nejvýkonnějším strojem s tímto typem koprocesorů v Evropě. TECHNICKÉ PARAMETRY SUPERPOČÍTAČE SALOMON výpočetních uzlů s výpočetními jádry Intel Xeon (Haswell-EP) a 129 TB operační paměti RAM, 864 Intel Xeon Phi 7120 koprocesorových karet s jádry a 13,8 TB paměti RAM, 2 PFLOP/s teoretický výpočetní výkon, disková kapacita 2 petabyty a 3 petabyty páskové kapacity pro zálohování. na konci roku je zvykem bilancovat, ohlížet se, připomínat si úspěchy. V končícím roku 2014, který byl pro nás klíčový, jsme dosáhli mnoha úspěchů ve všech oblastech naší činnosti a právem jsme si zasloužili pozornost doma i v zahraničí. O dokončení sálu a superpočítače již bylo řečeno mnoho a jistě si všichni uvědomujeme, jak je to důležité. Mít architekturu patřící k nejvýkonnější stovce na světě ale nestačí. Je potřeba se zaměřit na rozvoj výzkumu, spolupráci s partnery a průmyslem, ať už v národním nebo mezinárodním měřítku. Jsem rád, že i na tomto poli se nám začíná dařit. Tím nejdůležitějším, co nás čeká v roce 2015, a co bude pro naše centrum klíčové, je naplnění všech monitorovacích indikátorů a nastartování udržitelnosti centra, tj. dalšího financování po roce Věřím, že, stejně jako v roce 2014, i v roce 2015 každý z nás přispěje k tomu, aby byly tyto cíle naplněny. Koncem letošního roku navštívili naše centrum evaluátoři, kteří naše centrum hodnotili velmi pozitivně a byli příjemně překvapeni, čeho jsme za tak krátkou dobu dosáhli. Výsledkem evaluace bude rovněž soubor doporučení pro naše centrum. Jedním z nich bude i oblast korporátní kultury a vztahy uvnitř organizace. Když jsme u vztahů uvnitř organizace, poslední dobou mám pocit, že v rámci IT4Innovations se hodně věcí řeší prostřednictvím ů i když se jedná o kolegy z vedlejších kanceláří. Je to dané dnešní technickou dobou, kdy se komunikace mezi lidmi omezuje více na y než na osobní setkání. Neměli bychom však zapomínat, že je mnohem chudší forma komunikace než osobní setkání. Proto mi dovolte vyslovit přání, aby bylo v roce 2015 více osobních setkání a diskusí, než ů. Blíží se vánoční svátky, doba, kdy jsme se svými blízkými a více si uvědomujeme důležitost mezilidských vztahů. Byl bych rád, pokud by se nám všem podařilo myslet na to během celého roku a to nejen v kruhu rodinném, ale i mezi kolegy v zaměstnání. Vždyť s nimi často trávíme více času než s vlastní rodinou. Přeji Vám a Vašim blízkým klidné a pohodové vánoční svátky, a mnoho úspěchů a sil do nového roku. Martin Palkovič ředitel IT4Innovations &@1@00%$0#@&#010# !@%#0@##&#*@!#@&10%@&@1@0$%%110010!@%#0@00%$0#@&@1@00%$0#@&#1#

2 VÝHERCI SOUTĚŽE O JMÉNO SUPERPOČÍTAČE Notebook, mobilní telefony a další zajímavé ceny byly hlavním lákadlem ve hře o jméno superpočítače. Z více než dvou tisíc unikátních návrhů byly vybrány tři, které se dostaly do užšího výběru Salomon, Janáček a Eleonora. Jméno Salomon, které bylo komisí vybráno jako vítězné, odkazuje na další ostravskou šachtu a také známého bankéře, jež je pevně spjat s regionem i hornictvím Salomona Mayera Rotschilda. Výhercem hlavní ceny notebooku se stal Petr Maršálek za jméno Salomon, mobilní telefony si rozdělili Jakub Meca za jméno Janáček a Matěj Mravec za jméno Eleonora. Vzhledem k tomu, že dle pravidel byl při zaslání více stejných návrhů do soutěže o hlavní ceny zařazen ten, který byl registrován jako první, rozhodli jsme se odměnit alespoň malou cenou všechny, kteří se soutěže zúčastnili a poslali nám návrh vítězného jména Salomon / Solomon / Šalamoun. Odměněni byli: Tomáš Kocyan, Patrik Kozel, Petr Buček, Zuzana Konvičková, Barbora Čemusová, Ivo Valárik, Michal Krupička, Jan Zapletal, Břetislav Paláček a Martin Stachoň. Děkujeme všem, kteří se do soutěže zapojili. ÚČAST IT4INNOVATIONS NA SC14 Stejně jako loni, také letos se IT4Innovations účastnilo konference Supercomputing 2014, která se tento rok konala v New Orleans. Konferenci každoročně navštíví více jak deset tisíc návštěvníků a IT4Innovations bylo jedním z 356 vystavovatelů. Na stánku jsme především prezentovali výsledky našeho výzkumu a naši infrastrukturu. Velký zájem byl o informace o superpočítači Salomon, který nám dodá společnost SGI v polovině příštího roku. Ve velké konkurenci 193 posterů se podařilo uspět našemu kolegovi Lubomíru Říhovi, který v rámci poster sekce prezentoval náš výzkum v oblasti optimalizace a implementace vysoce paralelních algoritmů založených na metodě doménové dekompozice. V letošním roce navíc naši kolegové David Horák, Lubomír Říha a Filip Staněk reprezentovali tým projektu EXA2CT v soutěži Intel Parallel Universe Computing Challenge. Soutěž má dvě části. V té první týmy zodpovídají otázky zaměřené na superpočítače, programování a historii HPC, a v té druhé se snaží optimalizovat konkrétní zadaný kód. Oba jejich souboje v turnaji byly velmi těsné. Zatímco v prvním utkání s týmem z Číny strhli vítězství v poslední sekundě na svou stranu, v semifinále jim stejnou taktikou tým z Univerzity v Illinois vítězství sebral. Byla to každopádně cenná zkušenost, kterou zužitkují v příštím roce. &@1@00%$0#@&#010# !@%#0@##&#*@!#@&10%@&@1@0$%%110010!@%#0@00%$0#@&@1@00%$0#@&#2#

3 CENA JOSEPHA FOURIERA Nositel Nobelovy ceny za chemii z roku 1987 Jean-Marie Lehn předal v Buquoyském paláci mezinárodní ceny Josepha Fouriera za výzkum v počítačových vědách. Vítězem v této soutěži se stal Václav Hapla, který v IT4Innovations působí ve výzkumném programu HPC knihovny a Superpočítání pro průmysl. Dalším vědcem z IT4Innovations, který se umístil na 5. místě, je Lukáš Halagačka z výzkumného programu Modelování pro nanotechnologie. Václav Hapla zvítězil se softwarovým projektem FLLOP, s jehož pomocí se řeší inženýrské úlohy (elasticita, plasticita, kontaktní úlohy, tvarová optimalizace), ale lze jej aplikovat také např. v modelovaní klimatu, tání ledovců nebo zpracování medicínských snímků. Lukáš Halagačka prezentoval výzkum v oblasti nanostruktur, konkrétně návrh, optimalizaci a inverzní analýzu struktur pro optické prvky pro optické telekomunikační technologie. V letošním roce poprvé byla vyhlášena speciální cena poroty. Její výherce Martin Pilát z Univerzity Karlovy získal výpočetní čas na superpočítači Anselm, který do soutěže věnovalo IT4Innovations národní superpočítačové centrum. Rozhovor s Václavem Haplou naleznete na straně 6. NANOOSTRAVA 2015 Místem pro setkání a rozhovory mezi vědci, studenty a zástupci firem se zájmem o rozvoj v oblastech nanomateriálů a nanotechnologií se stane v pořadí již čtvrtá mezinárodní vědecká konference NanoOstrava Konference se uskuteční 18. až 21. května Konference se zaměří na nejnovější pokroky a výsledky výzkumu týkající se pokročilých nanomateriálů, nanomateriálů pro elektronická zařízení, nanokompozitů či nanouhlíkatých materiálů a nanomateriálů pro medicínu. Více informací o konferenci na stránkách V NÁRODNÍM SUPERPOČÍTAČOVÉM CENTRU IT4INNOVATIONS SE TESTOVALY NOVÉ PROCESORY INTELU Národní superpočítačové centrum IT4Innovations testovalo pro Intel nové procesory Intel Haswell EP. Pro porovnání byly použity produkční procesory Intel Sandy Bridge EP, které jsou použity ve standardních výpočetních uzlech superpočítače Anselm národního superpočítačového centra. Testy se zaměřovaly na složité algoritmy pro řešení inženýrských úloh (např. v automobilovém průmyslu) a na syntetické testy ověřující maximální zatížení a efektivitu spotřeby energie vzhledem k výpočetnímu výkonu. Experti z IT4Innovations prokázali, že při správném využití dosahují nové procesory architektury Haswell až 3x vyšší rychlosti než procesory současné architektury SandyBridge. &@1@00%$0#@&#010# !@%#0@##&#*@!#@&10%@&@1@0$%%110010!@%#0@00%$0#@&@1@00%$0#@&#3#

4 III. VÝROČNÍ KONFERENCE IT4I Zástupci všech výzkumných programů představili dosažené úspěchy a také některé ze svých projektů na 3. Výroční konferenci IT4Innovations. Diskuse, která se týkala nejen výzkumu, ale také budoucího směřování Národního superpočítačového centra IT4Innovations, se zúčastnilo 150 zaměstnanců. INFORMAČNÍ SYSTÉM VIARODOS JE VYUŽÍVÁN I VE ZPRAVODAJSTVÍ ČESKÉ TELEVIZE Systém viarodos, vyvinutý centrem RODOS, pomáhá řidičům zjistit, jak vypadá aktuální dopravní situace na vybraných silnicích v České republice. Systém se soustředí na to, co zajímá řidiče nejvíce kde jsou kolony, jak dlouho se v nich řidiči zdrží a případně kudy je efektivně objet. Spolehlivý informační systém začala využívat České televize ve svém každodenním vysílání Studia 6. Aplikace viarodos, která představuje aktuální dopravní situaci na vybraných komunikacích ČR formou jednoduché grafiky je dostupná na adrese viarodos.cz. Informace jsou aktualizovány každou půlminutu a poskytují tak věrný obraz situace na silnicích. Další výraznou pomocí pro pohyb řidičů je monitoring měst Prahy, Brna a Ostravy. Na interaktivní mapě si řidiči mohou zobrazit aktuální dopravní situaci v jednotlivých ulicích těchto měst. Systém zobrazí veškeré kolony a také délku čekání s přesností na minuty. &@1@00%$0#@&#010# !@%#0@##&#*@!#@&10%@&@1@0$%%110010!@%#0@00%$0#@&@1@00%$0#@&#4#

5 PROGRAM SUMMER OF HPC VYHRÁL STUDENT NICOLA LUMINARI Program Summer of HPC vyhrál student Nicola Luminari, který byl na stáži v IT4Innovations národním superpočítačovém centru. Velké díky patří mentorům Tomáši Karáskovi a Milanu Jarošovi, a dalším, kteří se na projektu podíleli. Současně děkujeme také druhému studentovi Martinu Weberovi, bez jehož přispění by tento úspěch nebyl možný. Nicola vyvinul hru se závody Tatraplánů, která bude sloužit k propagaci HPC mezi mladými lidmi. SLAVNOSTNÍ OTEVŘENÍ BUDOVY IT4INNOVATIONS Po sedmnácti měsících od poklepu základního kamene jsme 26. srpna slavnostně otevřeli budovu Národního superpočítačového centra IT4Innovations. Ta se stala domovem pro výzkumné týmy a administrativu projektu. V příštím roce se do ni nastěhují superpočítače Anselm a Salomon. Slavnostního aktu se zúčastnili místopředseda vlády pro vědu, výzkum a inovace Pavel Bělobrádek, zástupce ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy Jaromír Veber, vládní zmocněnec Jiří Cienciala, rektor Vysoké školy báňské Technické univerzity Ostrava Ivo Vondrák, zástupce generálního dodavatele stavby společnosti IMOS Brno Milan Karásek, ředitel IT4Innovations Martin Palkovič a další hosté. &@1@00%$0#@&#010# !@%#0@##&#*@!#@&10%@&@1@0$%%110010!@%#0@00%$0#@&@1@00%$0#@&#5#

6 VÁCLAV HAPLA Vystudoval Katedru aplikované matematiky na Fakultě elektroniky a informatiky VŠB Technické univerzity Ostrava. Na stejné katedře působí jako doktorand, úspěšně absolvoval státní doktorskou zkoušku a nyní se chystá na obhajobu dizertační práce. V IT4Innovations pracuje jako výzkumný asistent. Zabývá se zejména tzv. metodami rozložení oblastí, je hlavním autorem softwarového projektu FLLOP. Získal první místo v celonárodní soutěži o Cenu Josepha Fouriera v roce Jaké jsou tvé pocity po získání této ceny? Je to příjemné ocenění mojí práce, které jsem věnoval spoustu času. Ovšem zásadně se tím nic nemění. Postupně opadne euforie a vše se vrátí do starých kolejí. Ale nikdo mi nevezme, že jsem první z IT4Innovations a celé VŠB, kdo získal první cenu v této soutěži (smích). Jaký projekt jsi porotě představil? Do soutěže jsem se přihlásil se softwarovým projektem FLLOP. Co je vlastně FLLOP? K čemu slouží? Na projektu pracujeme s kolegou Horákem od roku Vznikal ze začátku v podstatě potají, ve volném čase, ale ukázalo se, že je využitelný i pro úkoly v rámci PRACE a dalších projektů. FLLOP v sobě kombinuje metody rozložení oblastí a algoritmy kvadratického programování. Je to unikátní projekt. Na světě zřejmě není nikdo, kdo by to dělal stejným způsobem. S jeho pomocí se řeší inženýrské úlohy (elasticita, plasticita, kontaktní úlohy, tvarová optimalizace), ale lze jej aplikovat také např. v modelování klimatu, tání ledovců nebo zpracování medicínských snímků. Výpočty lze provádět paralelně, přičemž lze efektivně využít až desetitisíce procesorových jader. Nedávno projevili o FLLOP zájem Švýcaři z CSCS. Chtějí jej využívat pro modelování klimatických změn. Máme domluvenou schůzku, kde projednáme možnosti spolupráce. Jak soutěž probíhala? Prezentoval jsem před zhruba deseti lidmi zástupci velvyslanectví, společnosti BULL a jednotlivých univerzit, které do soutěže vyslaly své studenty. Každý soutěžící se prezentoval zcela samostatně, s ostatními jsem se vůbec nesetkal. Nejtěžší bylo během deseti minut shrnout čtyřletou práci. Co myslíš, že porotu nejvíce zaujalo? Jak jsem už uvedl, projekt je unikátní. Navíc jsem vyjmenoval několik rozjetých spoluprací, mezinárodní projekty, ve kterých působím, např. PRACE, EXA2CT. Významné asi bylo i to, že jsem FLLOP testoval na několika evropských superpočítačích. Už jsi přemýšlel, co uděláš s výhrou? Finanční odměnu využiji pro rodinu manželku a naši malou holčičku. A co stáž? Je fajn, že to bude ve Francii. V mé branži patří tamní pracoviště k evropské špičce. Máme tam už řadu kontaktů v institucích, se kterými spolupracujeme. Konkrétní pracoviště ještě vybráno nemám. Předávaní mezinárodní ceny Josepha Fouriera za výzkum v počítačových vědách v Buquoyském paláci Máš už zvolený termín, kdy vycestuješ? V podmínkách soutěže je stanoveno, že musím vyjet do konce roku Kvůli rodině bych rád odjel právě až ke konci tohoto období. Eventuálně vezmu rodinu s sebou. Ale to bude záležet na podmínkách, které budou nastaveny. Jak zvládá pracovní nápor rodina? Myslím, že to zvládáme dobře. Chodívám domů celkem pozdě, ale zase se snažím moc tam už nepracovat. Ono to s malým dítětem ani dost dobře nejde. Toto nebude tvoje první stáž. Kde už jsi pobýval? Spoustu míst jsem navštívil díky konferencím. Byl jsem v USA, Francii, Španělsku, Polsku, Švýcarsku. Delší stáž jsem absolvoval ve Finsku. Byli jsme tam společně s Davidem Horákem. CSC IT Center for Science v Espoo vyvíjí software ELMER pro numerické řešení různých fyzikálních úloh, nově využívající náš FLLOP. Jaký je rozdíl mezi IT4I a CSC? CSC funguje mnohem déle než naše IT4I, již od začátku 70. let. Toto centrum je dobře zaběhnuté, mají vychytané dětské nemoci. Ocenili jsme klid na práci. Připadalo mi také, že Finové si moc netahají práci domů a více se věnují rodině. Hlavním posláním CSC jsou služby univerzitám a výzkumným institucím, přímo na CSC však není moc prostoru pro vědu a nové nápady. To je pro mě nevýhoda. IT4I je oproti tomu přímo navázáno na univerzitu. Myslím, že i díky tomu u nás panuje více inovační atmosféra. &@1@00%$0#@&#010# !@%#0@##&#*@!#@&10%@&@1@0$%%110010!@%#0@00%$0#@&@1@00%$0#@&#6#

7 Mikulášská nadílka pro děti a rodiny zaměstnanců proběhla i v našem centru. Děkujeme organizátorům i všem účastníkům za milé setkání. &@1@00%$0#@&#010# !@%#0@##&#*@!#@&10%@&@1@0$%%110010!@%#0@00%$0#@&@1@00%$0#@&#7#

8 VÝSLEDKY GRANTOVÝCH SOUTĚŽÍ Do třetího kola veřejné grantové soutěže IT4Innovations bylo přihlášeno 16 projektů, mezi které jsme rozdělili core hours. Největší část, core hours, byla přidělena pro projekty z oblasti výpočetní chemie. V šestém kole interní soutěže bylo rozděleno core hours mezi 13 projektů. V interní soutěži dominuje materiálové inženýrství s core hours. III. KOLO VEŘEJNÉ GRANTOVÉ SOUTĚŽE VI. KOLO INTERNÍ GRANTOVÉ SOUTĚŽE 1% 1% 1% 1% 5% 10% 6% 3% Výpočetní 12,5% chemie Biochemie Fyzika Výpočetní mechanika Geovědy Kryptografie Aplikovaná krystalografie 56% 6% 5% 20,5% 83% 12,5% 20,5% Výpočetní chemie Biochemie Fyzika Výpočetní mechanika Geovědy Kryptografie Aplikovaná krystalografie 56% Materiálové inženýrství Informatika Inženýrství Výpočetní matematika Geovědy &@1@00%$0#@&#010# !@%#0@##&#*@!#@&10%@&@1@0$%%110010!@%#0@00%$0#@&@1@00%$0#@&#8#

9 NUMERICKÉ SIMULACE V PLANETOLOGII Výzva: III. kolo Veřejné grantové soutěže Hlavní řešitel: Marie Běhounková Alokace: core hours Výrazná vulkanická aktivita na Jupiterově měsíci Io, aktivita u jižního pólu Saturnova měsíce Enceladus i pravděpodobná přítomnost vody na Jupiterově měsíci Europa a na dalších ledových měsících ukazují na přítomnost silného zdroje energie vlivem slapové deformace. Metodou numerických simulací zkoumáme teplotní vývoj a vnitřní dynamiku silně slapově zahřívaných těles. Soustředíme se na tavení ledu a transport vody a dlouhodobou udržitelnost vodních oceánů na ledových měsících sluneční soustavy. Cílem tohoto projektu je interpretace dat získaných z vesmírných misí a zlepšení chápání planetárních procesů. ULTRA-RYCHLÁ DEMAGNETIZACE Výzva: VI. kolo Interní grantové soutěže Hlavní řešitel: Dominik Legut Alokace: core hours I přes nedávný pokrok ve vývoji nových materiálů pro uložení dat, průmysl stále masivně využívá magnetických zařízení. Příkladem jsou pevné disky (HDD). I po představení tzv. SSD disků, které zrychlily čtení a zápis, avšak mají menší kapacitu, se předpokládá, že disky založené na efektu obří magnetické rezistence nebo tunelovací magnetické rezistence zůstanou po nějakou dobu ještě na trhu. Zlepšení parametrů HDD je tedy důležitou otázkou. V našem výzkumu se chceme zaměřit na studium interakce mezi laserovým paprskem a magnetickým médiem. Pomocí laserového paprsku budeme měnit magnetický moment v materiálu na atomové úrovni a tím budeme schopni zapsat datový tok. Tato technologie zápisu bude extrémně rychlá a povede k větší kapacitě datových médií. KOŽNÍ SIMULACE Výzva: III. kolo Veřejné grantové soutěže Hlavní řešitel: Žofie Sovová Alokace: core hours Vrchní vrstva kůže, stratum corneum, je tvořená zrohovatělými buňkami (korneocyty), které jsou spojeny lipidovou matricí. Tato matrice, která je tvořená především ceramidy, cholesterolem a volnými mastnými kyselinami, může být narušena látkami z vnějšího prostředí, např. detergenty a kosmetikou. Vzniklá nerovnováha může vést k závažným kožním onemocněním. Cílem projektu je ověřit stabilitu a charakterizovat modely lipidové matrice strata corneum navržené na základě experimentů. Projekt je řešen teoretickou metodou coarse-grainové molekulární dynamiky, která umožňuje zobrazit molekuly v systému. Výsledky budu možno využít ve farmakologii a fyziologii, kde pomohou porozumět kožním onemocněním, ale i v průmyslu, kde by mohl iniciovat tvorbu nové kosmetiky a čisticích prostředků. PARALELIZACE KALIBRACE A SIMULACE NEURČITOSTÍ MODELU PRO PREDIKCI POVODNÍ Výzva: VI. kolo Interní grantové soutěže Hlavní řešitel: Štěpán Kuchař Alokace: core hours Na světě existuje mnoho druhů přírodních katastrof a mnoho z nich závisí na zeměpisné poloze sledované oblasti. Povodně jsou jedním z nejhorších a nejčastěji se opakujících typů přírodních katastrof v našem regionu. Proto je důležité poskytovat přesné a včasné informace o současné situaci záplav. Tento projekt se zabývá metodami paralelizace kalibrace a neurčitosti v modelování srážko-odtokových modelů, hydrodynamických modelů a zpracování vstupních dat s větší přesností. Cílem je zajistit přesnější výsledky, které mohou být poskytnuty krizovým štábům. Kromě toho mohou metody pro modelování neurčitosti poskytnout nejhorší a nejlepší možné scénáře o vývoji situace. Hydrodynamické modely mohou popsat chování povodňové vlny a vizualizovat zaplavené oblasti. IT4Innovations# národní01$!@%#0 superpočítačové centrum $@0@$0%$