Nytt kompetenscentrum ger stöd vid storskalig datahantering

Genom att jämföra högupplösta atmosfärsimuleringar som ICON-modellen till höger med verklighetens satellitdatabild till vänster kan forskare utvärdera exempelvis konsekvenser av global uppvärmning.

– Vi gör det möjligt för användare att utnyttja sin mjukvara optimalt på europeiska superdatorer, säger Lilit Axner, forskare och föreståndare för EuroCC National Competence Center Sweden (ENCCS).

Sedan september 2020 är Uppsala universitet värd för ett nytt nationellt kompetenscentrum: ENCCS. Det är ett av 33 nationella kompetenscentrum i Europa med uppdrag att erbjuda träning och stöd till användare av EU:s superdatorer. Syftet är att samla den kompetens som krävs för att upprätta ett gränsöverskridande europeiskt nätverk kring högpresterande datorsystem.

Det svenska centrumet är ett gemensamt initiativ mellan de tio största svenska forskningsuniversiteten och Research Institutes of Sweden (RISE) och finansieras av European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU), Vetenskapsrådet och Vinnova.

Vid ENCCS arbetar Lilit Axner och tretton anställda på att sprida information om hur deras användarstöd kan utnyttjas av såväl akademi som näringsliv och offentlig sektor.

– Först och främst ger vi omfattande träning så att folk vet hur de ska använda sin mjukvara optimalt på de här superdatorerna. Sen måste mjukvaran förändras för att fungera i de nya processorerna. Dessutom hjälper vi dem att ansöka om tillgång till de storskaliga datorsystemen i Europa, där det är stor konkurrens, säger Lilit Axner.

Hjälper användare från alla discipliner

Rådgivningen är fokuserad till tre områden: högpresterande datorsystem (HPC), artificiell intelligens (AI) och högpresterande datoranalys (HPDA). Kombinationen av dessa tekniker ger verktyg för bland annat beräkning, modellering och simulering av data för stora, komplexa problem inom en bredd av områden. Att kunna använda e-infrastruktur effektivt är intressant för alla vetenskapsområden, förklarar Lilit Axner.

– Du kan beräkna global uppvärmning, föroreningar, spridning av virus som covid-19 vilket också redan gjorts. Det är med hjälp av superdatorer som forskare gjort beräkningar av covid-19-vaccinets påverkan och hur dessa överensstämmer med verklig vaccinering mot covid-19. Om de första beräkningarna man gör inte visar att vaccinet har tillräcklig inverkan på viruset måste man göra justeringar och nya beräkningar tills man ser i modelleringen att vaccinet kommer att lyckas döda viruset.

Sådan stegvis, eller iterativ, modellering är en viktig teknik, och även en bas för samverkan.

– Ett exempel på en stor samarbetsgrupp är SMHI:s grupp eller grupperna för molekylära biovetenskaper på SciLifeLab, där många länder delar resultat av beräkningar med varandra, säger Lilit Axner.

Hur lång kötid är det till superdatorerna i Europa?

– Varje gång ansökningsperioden till en superdator öppnar brukar det bli runt 200 ansökningar från hela Europa. Men redan efter mellan två veckor och tre månader, beroende på storleken på den efterfrågade beräkningstiden, brukar man få svar och då får man köra sina beräkningar direkt.

Hur lång tid körprocessen tar beror på den enskilda mjukvaran och mängden data. Men användaren får tillgång till datorsystemet för mellan två månader och tre år och kan då köra sina data hur många gånger som helst. Det kostar inte den enskilde forskaren någonting då Vetenskapsrådet och Vinnova betalar medlemskapet för Sverige.

Genom ENCCS får även svenska användare tillgång till en av världens snabbaste superdatorer, LUMI, som i sommar invigs i Kajaani i Finland. LUMI, eller Large Unified Modern Infrastructure, ägs till 3,5 procent av Sverige och kan även utnyttjas av företag så länge dessa tillhandahåller personal som jobbar tillsammans med kompetenscentret, enligt Lilit Axner.

Utbildning i artificiell intelligens

Än så länge har ENCCS inte fått någon förfrågan från forskare vid Uppsala universitet, däremot ett antal externa forskare. En del användare har också kommit från myndigheter och företag. Centret anordnar regelbundet utbildningsaktiviteter som seminarier och workshops för akademi, offentlig sektor och industri.

– Vi har haft ett AI bootcamp för nybörjare där vi bland annat visat vilka processer man går igenom när man tillämpar artificiell intelligens för att lösa problem. Vi anordnar ofta AI-evenemang med det statliga forskningsinstitutet RISE, och alla våra aktiviteter är gratis och öppna för alla. Från och med maj har vi dessutom ytterligare en anställd som är specialiserad på AI och maskininlärning så nu har vi även kraft att hantera sådana beräkningsförfrågningar, säger Lilit Axner.