Autor Halyna Hyryavets

ITER: Výskum, inovácie a udržateľnosť

ITER je jedným z najvýznamnejších technologických inštitútov v Španielsku, so silným zameraním na obnoviteľné zdroje energie, zelené technológie a inovatívne riešenia pre udržateľnú budúcnosť. Centrum zohráva dôležitú úlohu v prepájaní vedy a priemyslu a vytvára podmienky pre vývoj riešení s vysokým spoločenským a environmentálnym dosahom.

Súčasťou tohto výskumného ekosystému je aj Teide HPC, jeden z najvýkonnejších superpočítačov v Španielsku.

Teide HPC: Symbol spojenia prírody a výpočtového výkonu

Superpočítač Teide HPC je umiestnený v zdanlivo nenápadnej budove v priemyselnej časti Tenerife. Avšak jeho vnútro ukrýva technologický klenot, ktorý umožňuje riešiť najnáročnejšie vedecké a technické výpočty.

Svoj názov nesie podľa sopky Teide, najvyššieho vrchu Španielska, ktorej symbolika je prenesená aj do dizajnu grafickej výzdoby samotného zariadenia. Tá vyjadruje prepojenie prírodných síl a výpočtovej sily – čo presne vystihuje aj poslanie centra.

Teide HPC slúži nielen na výskum v oblasti obnoviteľných zdrojov, ale podporuje široké spektrum multidisciplinárnych projektov – od bioinformatiky a umelej inteligencie, až po simulácie v oblasti energetiky, dopravy či klimatológie.

Prvé kroky k spolupráci medzi Slovenskom a Španielskom

Návšteva Lucia Malíčkovej predstavuje dôležitý krok v rozvoji medzinárodných väzieb medzi slovenskými a španielskymi partnermi. V diskusii s vedením ITER boli identifikované viaceré potenciálne oblasti spolupráce – vrátane výmeny know-how, zapojenia do spoločných výskumných projektov, výmeny expertov, a príležitostí v oblasti vzdelávania a školení pre používateľov HPC.

Zástupkyňa NSCC a NCC zároveň predstavila slovenský ekosystém vysokovýkonného počítania, ako aj služby, ktoré ponúka slovenským používateľom z akademického, verejného i priemyselného sektora.

Inšpiratívna návšteva s víziou do budúcnosti

„Táto návšteva bola nesmierne inšpiratívna,“ uviedla Lucia Malíčková po návrate. „Som rada, že sme mohli nadviazať kontakt s tak významným partnerom ako je ITER a Teide HPC. Verím, že ide o prvý krok k dlhodobej a plodnej spolupráci, ktorá môže priniesť konkrétne výsledky nielen pre naše inštitúcie, ale aj pre celú európsku výskumnú a inovačnú komunitu.“

Národné kompetenčné centrum pre HPC bude v najbližších mesiacoch pokračovať v komunikácii a hľadaní konkrétnych foriem zapojenia.

Michal Valko v súčasnosti pôsobí ako Chief Models Officer v stealth startupe, zároveň je výskumníkom v prestížnom francúzskom inštitúte Inria a prednáša na ENS Paris-Saclay. V roku 2024 sa stal aj hlavným inžinierom pre Llama v spoločnosti Meta, kde buduje online reinforcement learning infraštruktúru a výskum pre modely Llama 3.

Jeho výskum sa zameriava na navrhovanie algoritmov, ktoré dokážu fungovať s čo najmenším množstvom ľudského zásahu. Patrí sem hlboké učenie s odmenou a trestom (deep reinforcement learning), banditské algoritmy, učenie bez dozoru, ale aj takzvaný self play, teda učenie prostredníctvom porovnávania vlastných výsledkov. V poslednom období sa venoval predovšetkým reprezentáciám dát, slovným modelom a rozvoju algoritmov hlbokého učenia s teoretickými zárukami. Aktuálne pracuje na algoritmických riešeniach, ktoré umožnia efektívnejšie dolaďovanie (fine-tuning) a lepšie riadenie veľkých jazykových modelov (LMMs).

Michal Valko pochádza zo Slovenska, kde navštevoval Gymnázium Alejová v Košiciach. S odstupom času oceňuje najmä úzku spoluprácu tejto školy s Prírodovedeckou fakultou UPJŠ, ktorá v ňom prebudila záujem o vedu. Následne študoval umelú inteligenciu a matematické metódy v informatike na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského. Doktorát obhájil v roku 2011 na University of Pittsburgh pod vedením Miloša Hauskrechta. Postdoktorandské štúdium absolvoval u Rémiho Munosa, s ktorým neskôr spoluzakladal Google DeepMind Paris.

Počas svojej kariéry pracoval aj na projektoch so spoločnosťami Intel, Adobe, Technicolor či Microsoft Research. Už v rokoch 2009 – 2010 sa počas stáže v Intel Labs v Silicon Valley podieľal na vývoji autonómnych systémov, ktoré mali pomáhať nevidiacim ľuďom rozpoznávať tváre.

Národné superpočítačové centrum a Národné kompetenčé centrum pre HPC bude aj naďalej aktívne vyhľadávať možnosti prepájania slovenských HPC infraštruktúr so svetovými lídrami v oblasti umelej inteligencie a verí, že aj toto stretnutie položí základy pre nové ambiciózne iniciatívy.

Aktuálne sa spolupráca sústreďuje na využitie vysokovýkonného počítania pri analýze textov, ktoré formujú spoločenský a kultúrny diskurz. Cieľom je odhaľovať vzorce myslenia v rôznych náboženských a spoločenských skupinách a hľadať cesty k vzájomnému porozumeniu.

Vďaka možnostiam veľkých jazykových modelov dokážeme simulovať scenáre spoločenského zmierovania. Už od jesene sa do výskumov aktívne zapoja aj študenti programu Náboženská a kultúrna mediácia, ktorí budú priamo pracovať s dátami a učiť sa interpretovať ich spoločenský dopad.

Na pôde fakulty sa nedávno stretli Lucia Malíčková, Milan Urbančok a Jozef Žuffa, aby diskutovali o možnostiach prepojenia analýzy veľkých dát so spoločensko-teologickým výskumom. Pokračujeme tak v spolupráci, ktorá si kladie za cieľ lepšie porozumieť javom vyvolávajúcim napätie v súčasnej spoločnosti – od otázok identity, vzťahu spirituality a sekularizmu, cez migráciu a ekológiu, až po tému pravdy a dezinformácií.

Výsledkom budú interdisciplinárne výstupy, ktoré majú ambíciu obohatiť nielen akademickú diskusiu, ale aj celospoločenský dialóg. Umelá inteligencia sa v tomto kontexte stáva nástrojom porozumenia – analyzuje jazyk, diskurzy a významové rámce rôznych skupín a pomáha odhaľovať nové spôsoby, ako viesť zmysluplný spoločenský rozhovor.

Týmto spôsobom rozvíjame priestor, kde sa stretáva teologická reflexia, spoločenská angažovanosť a technologická inovácia – všetko v službe zmiernenia napätí a hľadania spoločných riešení.

Účastníci sa oboznámili s viacerými inovatívnymi prístupmi, ktorých cieľom je znížiť jazykovú nerovnosť v ére umelej inteligencie:

• Generovanie bilingválnych datasetov: Využili sme databázu odborne redigovaných slovenských kníh a model LLaMA 3.3 70B Instruct na preklad medzi slovenčinou a angličtinou, čím vznikli datasety pre trénovanie prekladových modelov a zlepšovanie strojovo preloženej slovenčiny.
• Sumarizácia vedeckých textov: Pomocou modelu Gemini Flash Experimental a databázy PLOS sme generovali slovenské súhrny vedeckých článkov, čo prispieva k rozvoju odborného jazyka v LLM.
• Zvýšenie kultúrneho kontextu: Pripravujeme dataset založený na slovenských zdrojoch, ktorý má zlepšiť schopnosť modelov rozumieť kultúrne špecifickým témam a reáliám.

Webinárom sprevádzal Marek Dobeš, spoluautormi projektu sú Radovan Garabík a Peter Bednár. Výskum prebieha s využitím vysokovýkonnej výpočtovej infraštruktúry – slovenského superpočítača Devana a talianskeho Leonarda, prevádzkovaného talianským superpočítačovým centrom Cineca.

Prípadová štúdia poukazuje na možnosti aplikácie týchto metodík aj pre iné jazyky s nízkym počtom zdrojov. Veríme, že skúsenosti z tohto projektu môžu inšpirovať odborníkov po celom svete.

Technická univerzita v Košiciach dlhodobo patrí medzi lídrov v oblasti materiálového výskumu, metalurgie a technických inovácií. Vysokovýkonné počítanie (HPC), ktoré zabezpečuje NSCC Slovakia, predstavuje významný nástroj na podporu výskumných projektov s vysokými nárokmi na simulácie, modelovanie či analýzu dát. Práve prepojenie týchto dvoch svetov – výskumu a infraštruktúry – môže priniesť nové príležitosti nielen pre vedcov, ale aj pre slovenský priemysel a vzdelávanie.

„Rozprávali sme sa o konkrétnych možnostiach, ako zintenzívniť spoluprácu medzi univerzitami a národnými inštitúciami v oblasti HPC,“ uviedla Lucia Malíčková. „Potenciál pre spoločné projekty, prístup k výpočtovým zdrojom a podpora študentov v tejto oblasti sú témy, kde vidíme veľký priestor na posun.“

Stretnutie predstavuje prvý krok k dlhodobejšiemu prepojeniu infraštruktúry, odborných kapacít a spoločných cieľov. Cieľom oboch strán je nielen využívať dostupné nástroje, ale aktívne sa podieľať na ich rozvoji v prospech vedeckej komunity a slovenskej inovačnej budúcnosti.

Prepojenie akademického, verejného a priemyselného sektora je stále výzvou. Mnohé iniciatívy narážajú na inštitucionálne alebo komunikačné bariéry, ktoré brzdia tempo inovácií. Práve preto považujeme za kľúčové odštartovať spoluprácu s partnerom, s ktorým vieme posunúť slovenské HPC na novú úroveň.

Veľmi sa tešíme zo skutočného záujmu o vytváranie synergií – nielen na formálnej úrovni, ale aj v praktickej, každodennej spolupráci. Vnímame to ako príležitosť budovať ekosystém, v ktorom nebude vysokovýkonné počítanie izolovanou technológiou, ale aktívnym nástrojom pre inovácie, výskum, rozvoj produktov aj zefektívňovanie procesov vo verejnej správe.

Jedným z hlavných cieľov nášho kompetenčného centra ale aj Národného superpočítačového centra je prepájať jednotlivých aktérov – výskumné tímy, malé a stredné podniky, verejné inštitúcie či technologických partnerov – a vytvárať podmienky na to, aby mohli spoločne rásť. Veríme, že pokrok v oblasti HPC môže nastať len tam, kde existuje dôvera, ochota zdieľať skúsenosti a spoločná vízia.

Zatiaľ sme len na začiatku, no už teraz diskutujeme o konkrétnych možnostiach technickej integrácie, odborného vzdelávania, podpory používateľov a strategickej orientácie superpočítača tak, aby bol skutočne národným aktívom – využiteľným naprieč sektormi a regiónmi. Našou ambíciou je prispieť k vytvoreniu živého a funkčného HPC ekosystému, ktorý bude reflektovať potreby praxe aj potenciál slovenských odborníkov.

Veríme, že nejde len o jednorazový projekt, ale o začiatok dlhodobej spolupráce postavenej na dôvere, kvalite a spoločnom cieli. Teší nás, že v spoločnosti Eviden nachádzame partnera, ktorý zdieľa túto filozofiu.

Sme presvedčení, že vďaka takýmto spoluprácam sa slovenské HPC môže posunúť na novú úroveň – smerom k otvorenosti, strategickému rozvoju a skutočnému zapojeniu do európskych aj globálnych iniciatív.

Okrem účasti na samotnom veľtrhu sme mali možnosť zúčastniť sa bilaterálnych rokovaní a neformálnych rozhovorov so slovenskými inovatívnymi firmami, ktoré do Portugalska priniesli svoje technologické vízie. 

Slovenské firmy, ktoré ukazujú budúcnosť už dnes 

Triton Systems 

Triton Systems je technologická spoločnosť zameraná na moderné systémy pre smart parking a automatizovaný ticketing, ktoré zjednodušujú správu mestských parkovacích služieb. Zaujímavým aspektom našej diskusie však bol ich konkrétny záujem o využitie HPC pre tréning vlastného AI modelu. Firma plánuje nasadiť chatbota pre zákaznícku podporu, ktorý by bol vybavený funkcionalitami ako rozpoznávanie reči (speech-to-text) a spracovanie prirodzeného jazyka (NLP).  

IoMobility 

IoMobility vytvára komplexný ekosystém mestskej mobility, v ktorom sa prepája verejná doprava, zdieľané bicykle, e-mobilita, carsharing a ďalšie služby. Všetko funguje v jednej platforme s jednotným účtom, platbou a plánovaním ciest. Vďaka integrácii veľkého množstva lokalizačných a dopravných dát sa ponúka reálna príležitosť využiť HPC na tréning pokročilých AI modelov, simulácie dopravného správania obyvateľov alebo optimalizáciu infraštruktúrnych investícií. 

Nexineo 

Nexineo predstavilo elegantné riešenie pre školy a firmy — virtualizáciu počítačových učební a kancelárií. Namiesto klasických počítačov používajú žiaci a zamestnanci tzv. tenké klienty, ktoré sú pripojené k centralizovanému serveru. Tento model výrazne znižuje energetickú náročnosť aj potrebu údržby. S HPC sa otvára možnosť škálovať výkon podľa potrieb používateľov, či dokonca ponúknuť prístup k náročnejším výpočtovým nástrojom pre školy zamerané na vedu, techniku alebo dizajn. 

Kreatívne odvetvia a mestské dáta: spojenie s potenciálom pre HPC 

V rámci veľtrhu prebehla aj veľmi inšpiratívna diskusia so zástupcom Creative Industry Košice (CIKE) – organizácie, ktorá prepája kreatívny priemysel, kultúrnych aktérov, dizajnérov a technologických inovátorov. CIKE sa zameriava na budovanie medzinárodných partnerstiev, podporu mobility, vzdelávania a rozvoja mestských stratégií založených na dátach a participácii občanov. 

Osobitne zaujímavým aspektom bola téma využitia dát pri plánovaní a hodnotení mestských politík, kultúrnych aktivít a komunitného rozvoja. Práve tu by mohol superpočítačový výkon priniesť veľkú pridanú hodnotu, napríklad pri analýze rozsiahlych urbanistických dátových súborov, modelovaní dopadov kultúrnych podujatí na infraštruktúru, alebo pri využití strojového učenia na identifikáciu vzorcov správania obyvateľov. 

Cieľom našej účasti bolo nielen predstaviť možnosti vysokovýkonného počítania (HPC) slovenským firmám, ale aj budovať mosty medzi priemyslom, výskumom a technológiou. Portugal Smart Cities Summit bol ideálnou platformou na výmenu nápadov, budovanie partnerstiev a ukážkou toho, že aj Slovensko má čo ponúknuť na európskej scéne inovácií pre inteligentné mestá. 

Spolupráca sa zameriava na vytváranie nových príležitostí pre firmy a inštitúcie s francúzskym prepojením – či už ide o francúzske spoločnosti pôsobiace na Slovensku alebo organizácie, ktoré zamestnávajú expertov so skúsenosťami z francúzskeho akademického alebo výskumného prostredia. Dôležitým aspektom partnerstva bude aj podpora mobilít a výmenných pobytov, ktoré umožnia zdieľanie know-how a vytváranie trvalo udržateľných sietí spolupráce.

Vysokovýkonné počítanie zohráva kľúčovú úlohu pri riešení komplexných výskumných a priemyselných výziev – od vývoja nových materiálov cez klimatické modelovanie až po pokročilé aplikácie umelej inteligencie. Práve v tejto oblasti vidia slovenskí a francúzski partneri významný priestor na spoločný rast a zdieľanie kapacít, či už ide o prístup k superpočítačovej infraštruktúre, vývoj softvérových riešení alebo podporu malých a stredných podnikov pri digitálnej transformácii.

Začiatok tohto strategického dialógu otvára dvere dlhodobej spolupráci, ktorej ambíciou je nielen posilniť vedecko-výskumné väzby medzi Slovenskom a Francúzskom, ale aj prispieť k budovaniu konkurencieschopného európskeho priestoru v oblasti digitálnych technológií a výpočtového výkonu.

V nasledujúcich mesiacoch budú obe strany pokračovať v identifikovaní konkrétnych iniciatív a možností spolupráce. Očakáva sa vytváranie tematických pracovných skupín, zapájanie výskumných a priemyselných partnerov do spoločných aktivít a príprava na ďalšie formy podpory cez dostupné národné a medzinárodné mechanizmy.

Spolupráca sa tak stáva dôležitým krokom smerom k efektívnejšiemu využitiu vedeckého a inovačného potenciálu, budovaniu kvalitných medzinárodných väzieb a posilňovaniu postavenia Slovenska aj Francúzska v oblasti pokročilých digitálnych technológií.

Vo svojom príspevku s názvom „Computational Modelling and High Performance Computing Driven Innovation in the Development of Polymeric Materials in the Context of the European Competence Centre Framework“ predstavila možnosti využitia vysokovýkonného počítania (HPC) pri modelovaní a vývoji inovatívnych polymérnych materiálov. Zdôraznila tiež význam spolupráce v rámci európskej siete kompetenčných centier pre HPC.

Účasť na podujatí posilnila prepojenie medzi priemyselnou a akademickou sférou a ukázala rastúci význam HPC riešení pre udržateľný vývoj materiálov v kontexte obehového hospodárstva a inovácií v automobilovom sektore.

Zborník z konferencie, ktorý obsahuje aj príspevok Lucie Malíčkovej.

V prednáške sme sa dozvedeli, ako SHMÚ využíva vysokovýkonný výpočtový systém NEC-LX (v prevádzke od roku 2021), najmä na numerickú predpoveď počasia pomocou modelu ALADIN. Predstavili sme jeho rôzne konfigurácie a širšie využitie – vrátane klimatologických, hydrologických modelov a modelov na analýzu a predpoveď kvality ovzdušia. Nechýbala ani téma spracovania dát z radarov, družíc a diskusia o možnostiach rozšírenia využitia HPC o nowcasting, ansámblové predpovede a techniky AI/ML.