Zprostředkováváme efektivní využití naší špičkové národní superpočítačové infrastruktury za účelem zvýšení konkurenceschopnosti a inovativnosti české vědy a průmyslu. IT4Innovations primárně poskytuje výpočetní čas výzkumníkům a akademickým pracovníkům z České republiky v rámci veřejných grantových soutěží. Od roku 2013 do konce roku 2022 získalo výpočetní čas 1.719 projektů z různých vědeckých oblastí, od vývoje nových materiálů či léků, přes objevování fyzikálních zákonitostí, inženýrské úlohy, rendering a vizualizaci vědeckých dat, až po projekty řešící kybernetickou bezpečnost či pokročilé datové analýzy a úlohy z oblasti AI.

Vybrané ukazatele

Počty projektů v jednotlivých vědních oblastech v %

 

 

Využití superpočítačů jednotlivými institucemi v %

 

 
50+
 institucí využívajících výpočetní čas
2 000+
uživatelů
1 700+
 projektů na výp. času
1,7+
miLIARD jádrohodin

Co se u nás počítá

Podporujeme špičkový výzkum a inovace ve všech vědních oblastech.

Vybrané projekty z 28. Veřejné grantové soutěže 

 

High Performance Language Technologies (HPLT)

Výzva: 28. Veřejná grantová soutěž; OPEN-28-66

Hlavní řešitel: David Antoš

InstituceCESNET

Oblast: Informatika

Velké jazykové modely (LLM) stojí za nedávným pokrokem v oblasti umělé inteligence, zejména v oblasti užití přirozeného jazyka při komunikaci s počítači. Předtrénované LLM jsou pravidelně používány v chatbotech, vyhledávačích, vydávají doporučení, klasifikují řeč a dokumenty a umožňují mnoho podobných aplikací. Trénování LLM je v rukou několika velkých společností, které většinou nevěnují velkou pozornost reprodukovatelnosti, minimalizaci zkreslení a energetické účinnost, stejně jako rovnou pozornost všem jazykům.

Cílem projektu HPLT, který koordinuje Univerzita Karlova v Praze a podpořen je programem Horizont Evropa, je trénování otevřených jazykových modelů pro více než 50 jazyků. Projekt bude využívat přes 7 PB archivovaných webových stránek, paralelních korpusů a dalších zdrojů. S využitím výpočetní síly IT4Innovations bude vybudována největší kolekce otevřených, reprodukovatelných jazykových a překladatelských modelů. Projekt bude dokumentovat, jak byla data extrahována a jak byly modely budovány, a zajistí tak nejvyšší standardy otevřené vědy, reprodukovatelnosti a transparentnosti.

 


Parkinsonova nemoc je neurodegenerativní onemocnění, pro které zatím neexistuje známá léčba. V rámci tohoto projektu se vědecký tým z Katedry fyzikální chemie a Laboratoře růstových regulátorů   na Univerzitě Palackého pokusí vyvinout terapeutické látky pro sporadickou Parkinsonovu nemoc pomocí metod molekulárního modelování. Tým využije kolekce ligandů z různých databází, jako je například DrugBank nebo Human Metabolome Database. Tyto ligandy se následně použijí pro screening vybraných kanabinoidních receptorech (viz obr1.) a butyrylcholinesterázy, které hrají pravděpodobně významnou roli při ovlivnění degenerativních procesech neuronů v in-vitro modelech spojených se sporadickou Parkinsonovou nemocí. Díky molekulárnímu dokování bude možné předem identifikovat vhodné ligandy a tím snížit počet látek, které bude potřeba testovat. Tento výzkum je součástí projektu GAČR č. 23-05389S nazvaného „Nové CB2 a BChE modulátory proti Parkinsonově chorobě a souvisejícím patologiím.“

Vývoj látek pro léčbu sporadické Parkinsonovy nemoci pomocí molekulárního dokování a výběru ligandů

Výzva: 28. Veřejná grantová soutěž; OPEN-28-48

Hlavní řešitelclav Bazgier

Instituce: Univerzita Palackého v Olomouci

Oblast: Biovědy

 

Struktura kanabinoidního receptoru (CB1, PDBID: 5TGZ)


Vícedokumentová sumarizace odborné literatury

Výzva: 28. Veřejná grantová soutěž; OPEN-28-72

Hlavní řešitel: Martin Dočekal

InstituceVysoké učení technické v Brně

Oblast: Informatika

Nikdy v dějinách nebylo publikováno tolik vědeckých prací jako v dnešní době. Tento fakt způsobuje, že i pro odborníky je náročné zůstat v obraze a je velmi jednoduché přehlédnout relevantní informace. Dnes běžně vznikají články shrnující aktuální stav poznání na dané téma, či autoři ve svém článku vyčlení speciální sekci shrnující příbuzné práce. Díky těmto textům je pak snadnější vnímat informace v širším kontextu.

Vypracování takovýchto textů vyžaduje nemalé lidské úsilí, ale díky pokroku ve strojovém učení je možné vyvinout modely, které pomohou s jejich tvorbu, či umožní uživateli si vytvořit shrnutí na vyžádání. Cílem projektu Martina Dočekala je využít infrastrukturu IT4Innovations k natrénování neuronové sítě schopné generovat shrnutí dané skupiny vědeckých článků.


S rychlým rozvojem nanotechnologií využívajících biologické makromolekuly schopné přenášet elektrický náboj vyvstaly i nové otázky týkající se našeho chápání těchto dějů. Zatímco v biologickém prostředí elektrony přeskakují mezi tzv. redoxními místy, které tyto molekuly obsahují, při kontaktu s povrchy kovů zdánlivě proplují skrz celou molekulu, aniž by si těchto redoxních míst všimly. Abychom pochopili, proč k této změně ze skokového na tzv. tunelový mechanismus přenosu náboje dochází, studujeme elektronové stavy a transport na těchto systémech pomocí kvantových počítačových simulacích.

Díky superpočítačovému centru IT4Innovations můžeme provádět náročné výpočty na velkých modelech proteinových můstků mezi kovovými elektrodami. Ty nám umožní detailní vhled do těchto systémů a identifikaci klíčových faktorů ovlivňující přenos náboje, což je důležité i pro další vývoj nanobioelektroniky.

Přenos elektronu na rozhraních mezi biomolekulami a povrchy kovů

Výzva: 28. Veřejná grantová soutěž; OPEN-28-31

Hlavní řešitel: Zdeněk Futera

Instituce: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Oblast: Biofyzika


Vliv městských ploch na srážky a oblačnost 
v regionálním měřítku

Výzva: 28. Veřejná grantová soutěž; OPEN-28-9

Hlavní řešitel: Peter Huszár

Instituce: Univerzita Karlova

OblastVědy o Zemi

 

Je známo, že povrch země má zásadní vliv na počasí a klima, tj. není jedno, zda povrch tvoří lesy, pole, vodní nebo zastavené plochy. V tomto ohledu má nezpochybnitelný vliv právě městská zástavba.

Vliv městské zástavby na základní meteorologické veličiny jako teplota (známý jev městského tepelného ostrova) nebo vítr je dobře zmapován. Vliv na vodní páru a jeho transport a koloběh, tj. tvorbu oblačnosti a následně srážek, je ale zatím málo probádaný. Jsou náznaky, že města dokážou měnit směr pohybu, intenzitu a celkový životní cyklus bouřkových oblaků, ale není známo, jaký je jejich dlouhodobí klimatologický vliv.

Projekt se snaží kvantifikovat tento dlouhodobý vliv měst. Pomocí regionálního klimatického modelu (WRF) aplikovaného nad střední Evropou pro 10leté období (2008–2017) si klade za cíl spočítat průměrný vliv na veličiny jako vlhkost vzduchu, oblačnou pokrývku, intenzitu srážek apod. Výzkum navazuje na dlouhodobý výzkumný záměr Katedry fyziky atmosféry Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy zabývající se hodnocením celkového vlivu měst na atmosféru. Výzkum na Katedře vede hlavní řešitel tohoto projektu.


„Single atom catalysis“ je typ heterogenní katalýzy, při níž jsou atomy kovů rozptýleny jako jednotlivé atomy na povrchu nosného materiálu. V posledních letech si toto odvětví získalo značnou pozornost díky svým potenciálním výhodám oproti tradičním katalyzátorům, například díky zvýšené katalytické aktivitě, lepší stabilitě nebo obecně nižším nákladům. Cílem tohoto výzkumného projektu je zkoumat stabilitu a účinnost jednoatomových katalyzátorů ukotvených na 2D materiálech a pochopit vztah mezi stabilitou aktivního místa a účinností katalytických reakcí. Pro výpočty je použita teorie funkcionálu hustoty (DFT), a to jak s využitím konečných modelů, tak nekonečných modelů s periodickými okrajovými podmínkami. Výsledky tohoto výzkumu budou mít významný dopad na vývoj účinnějších a nákladově efektivnějších katalyzátorů pro různé průmyslové aplikace.

Zkoumání vztahu stability-aktivity grafenu dopovaného přechodnými kovy pro vybrané katalytické reakce

Výzva: 28. Veřejná grantová soutěž; OPEN-28-56

Hlavní řešitelRostislav Langer

InstituceIT4Innovations

Oblast: Materiálové vědy


Organické molekuly s opačným energetickým rozdílem mezi singletním a tripletním stavem

Výzva: 28. Veřejná grantová soutěž; OPEN-28-50

Hlavní řešitelLibor Veis

Instituce: Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR

Oblast: Materiálové vědy

Organické elektroluminiscenční diody (OLEDs) tvoří základ moderních digitálních obrazovek. Aby bylo dosaženo jejich co největší účinnosti, jsou tvořeny molekulami s malým energetickým rozdílem mezi nezářivým tripletním a zářivým singletním excitovaným stavem. Nejnovější návrh OLED materiálů (5. generace) představují molekuly, kde je tento energetický rozdíl záporný, tzn. excitovaný singletní stav má energii nižší, nežli tripletní stav (INVEST molekuly). V takovém případě může dosahovat účinnost 100 %.

Cílem projektu je otestovat přesnost vyvinutých výpočetních metod adiabatického spojení na známých INVEST molekulách a nalézt optimální výpočetní protokol pro hledání nových kandidátů 5. generace OLED materiálů. Výzkum je financován Grantovou agenturou České republiky (projekt GAČR 22-04302L).


 

 Publikace s přehledy projektů našich uživatelů