IT4Innovations je výzkumným a vývojovým centrem se silnými mezinárodními vazbami, je zapojeno ve všech aktivitách společného evropského podniku EuroHPC a v řadě prestižních mezinárodních organizací (PRACE, ETP4HPC, EUDAT, BDVA, EOSC).
V současnosti je Národním centrem kompetence pro HPC, členem Center excelence MaX a Space a partnerem více než 10 dalších mezinárodních projektů programu Horizont 2020, Horizont Evropa či Digitální Evropa, přičemž projekt EXA4MIND koordinuje. Rovněž spolupracuje na projektu Evropské vesmírné agentury (European Space Agency, ESA) nazvaném AIOPEN (Platform Extensions with AI Capabilities).
Nezanedbatelná je rovněž realizace národních projektů finančně podpořených Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy, Ministerstvem průmyslu a obchodu, Ministerstvem vnitra, Grantovou agenturou České republiky nebo Technologickou agenturou České republiky. Část projektů je řešena formou smluvního výzkumu s komerčními subjekty.
TOP 5 PROJEKTŮ IT4INNOVATIONS
2023–2026
Identifikátor projektu: LM2023054
Poskytovatel: LM – Projekty velkých výzkumných infrastruktur
e-INFRA CZ je unikátní e-infrastrukturou pro výzkum, vývoj a inovace v ČR, která představuje plně transparentní prostředí poskytující komplexní kapacity a zdroje pro přenos, ukládání a zpracování vědeckých dat všem subjektům zabývajícím se výzkumem, vývojem a inovacemi, bez ohledu na to, v jakém odvětví je provádí. Vytváří komunikační, informační, úložnou a výpočetní platformu pro výzkum, vývoj a inovace, jak na národní, tak i mezinárodní úrovni, a poskytuje rozsáhlé a ucelené portfolio služeb v oblasti informačních a komunikačních technologií (ICT), bez kterých moderní výzkum, vývoj a inovace nemohou být realizovány.
Mezi hlavní složky e-INFRA CZ patří:
→ vysoce výkonná národní komunikační infrastruktura,
→ národní gridová a cloudová infrastruktura,
→ nejvýkonnější a nejmodernější superpočítačové systémy ČR,
→ velkokapacitní datová úložiště.
Nezbytnou součástí a přidanou hodnotou této e-infrastruktury jsou rovněž další nástroje a služby, jako např. řízení přístupu k ICT zdrojům, nástroje podporující vzdálenou spolupráci nebo nástroje pro zajištění bezpečné komunikace a ochrany dat, které společně přispívají k jejímu efektivnímu a současně různorodému využití.
EXtreme Analytics for MINing Data
2023–2025
Identifikátor projektu: 101092944
Projekt EXA4MIND vytvoří platformu pro extrémně objemná data, která propojí datová úložiště a superpočítače zavedením nových metod automatické správy dat a jejich efektivního přenosu a ukládání. Jádrem projektu jsou čtyři aplikace z oblastí molekulární dynamiky, pokročilých asistenčních systémů pro řidiče, inteligentního zemědělství/vinařství a velkých dat ve zdravotnictví a společnosti. EXA4MIND předkládá inovativní řešení složitých problémů při každodenním zpracování dat s využitím pokročilé datové analýzy, strojového učení a umělé inteligence a díky tomu chce zjednodušit využívání superpočítačových center v EU pro aplikace pracující s extrémním objemem dat.
LUMI AI Factory – Service Center
2025–2028
Identifikátor projektu: 101234208
Vzhledem k rychlému rozvoji technologií a metod umělé inteligence Evropa aktivně buduje a posiluje ekosystém prostředí, nástrojů a služeb potřebných k podpoře inovací. Tento komplexní přístup usiluje o sladění AI strategií napříč kontinentem, řeší výzvy a příležitosti spojené s touto technologií a zároveň posuzuje její dopady na veřejný i soukromý sektor a společnost jako celek. LUMI AI Factory Service Center je součástí širšího ekosystému LUMI AI Factory, který navazuje na stávající superpočítač LUMI, ale připravuje se na příchod nového systému LUMI-AI a související kvantové experimentální platformy optimalizované pro AI s názvem LUMI-IQ.
Centrum pro umělou inteligenci a kvantové výpočty v oblasti systémového výzkumu mozku
2024–2030
Identifikátor projektu: 101136607
CLARA (Centrum pro umělou inteligenci a kvantové výpočty v oblasti systémového výzkumu mozku) představuje interdisciplinární centrum excelence zaměřené na novou generaci aplikací umělé inteligence/strojového učení a kvantově orientovaných superpočítačových nástrojů, které posunou hranice výzkumu neurodegenerativních onemocnění, zejména Alzheimerovy choroby. Cílem projektu je získat hluboké odborné znalosti a zpracovat rozsáhlá biologická a klinická data, která obohatí kolektivní porozumění těmto novým technologiím, vyřeší reálné problémy a urychlí tak inovace a další vývoj v oblasti využití superpočítačů ve prospěch společnosti.
MAterials design at the eXascale
2023–2026
Identifikátor projektu: 101093374
Materiálové simulace se staly jednou z nejintenzivnějších a nejrychleji rostoucích oblastí pro vysoce výkonné počítání na celém světě, přičemž Evropa je uznávaným lídrem ve vývoji a inovaci ekosystému kvantových simulačních kódů. Centrum excelence MaX se zaměří na tyto vlajkové kódy, aby řešil výzvy a využil příležitosti, které vyplývají z budoucích exascale a post-exascale architektur, a aby nabídl cesty k objevům a inovacím sloužícím jak vědeckým, tak průmyslovým aplikacím.
High-level specialized application support service in High-Performance Computing
2024–2028
Identifikátor projektu: 101139786
EuroHPC JU zavádí celoevropskou infrastrukturu pro vysoce výkonné počítání zahrnující jak petascalové, tak i exascalové superpočítače. V současné době poskytují hostitelská superpočítačová centra podpůrné služby uživatelům, které zahrnují podporu helpdesku pro každodenní provozní otázky a problémy. Cílem projektu EPICURE je provozovat službu podpory HPC aplikací pro evropské vědce a výzkumné pracovníky. Týmy aplikační podpory budou poskytovat služby zaměřené zejména na nasazení aplikací, optimalizaci a korektní spouštění klíčových aplikací, ale i na organizaci vzdělávacích akcí a workshopů v rámci významných mezinárodních HPC akcí. Navíc bude vytvořeno jednotné kontaktní místo umožňující uživatelům superpočítačů získat informace o systémech, jejich architektuře, přístupových mechanismech a dostupných podpůrných službách.
DALŠÍ PROJEKTY IT4INNOVATIONS
Performance Optimisation and Productivity 2
2018–2022
Identifikátor projektu: 824080 (H2020-INFRAEDI-2018-1)
Centrum excelence POP2 navázalo na projekt Performance Optimisation and Productivity 1 (POP1) a dále rozšířilo jeho aktivity. Hlavní náplní POP2 byla asistence s analýzou paralelních aplikací, identifikace problémových částí kódů a doporučení optimalizačních technik vedoucích k vyššímu výkonu a lepší škálovatelnosti dané aplikace.
2017–2022
Identifikátor projektu: CZ.02. 2. 69/0.0/0.0/16_018/0002713
Poskytovatel: MŠMT, Operační program Výzkum, vývoj a vzdělávání
Hlavním cílem projektu bylo ustavení Doktorské školy pro vzdělávání v oblasti matematických metod a nástrojů v HPC integrující doktorská studia Univerzity Karlovy (Matematicko-fyzikální fakulta), Akademie věd ČR (Matematický ústav) a VŠB-TUO a navazující na jejich širší spolupráci v oblasti výzkumné. Součástí projektu byla modernizace a internacionalizace jednoho z doktorských programů školy (Výpočetní vědy, VŠB-TUO) a vytvoření nového programu double degree ve spolupráci s francouzskou Université Toulouse III Paul Sabatier.
2017–2022
Identifikátor projektu: EF16_013/0001791
Poskytovatel: Operační program Výzkum, vývoj a vzdělávání
Hlavním cílem projektu bylo rozšíření a modernizace výzkumné infrastruktury IT4In-novations tak, aby byla udržena stávající technologická úroveň HPC v ČR v porovnání s rozvinutými, zejména evropskými zeměmi. Záměrem aktivit tohoto projektu bylo v roce 2018 modernizovat vybavení a stávající superpočítače doplnit technologicky pokročilejším klastrem rozsahem a určením obdobným stávajícímu systému Anselm (fyzicky proběhlo 2019 pořízením superpočítače Barbora). V roce 2021 byl pořízen superpočítač Karolina, který svou kapacitou několikanásobně předčil Salomon, dosud nejvýkonnější systém IT4Innovations.
V rámci projektu bylo také podpořen kvalitní výzkum široké akademické komunity ČR a rozšíření stávajících výzkumných aktivit v IT4Innovations, jelikož vlastní výzkum je pro infrastrukturu IT4Innovations důležitým zdrojem expertízy v oblasti HPC, která se promítá do služeb, jež infrastruktura poskytuje svým uživatelům.
Rozšíření vlastního výzkumu IT4Innovations proběhlo ve třech oblastech: 1. Modelování fotonických a spinfotonických struktur, návrhu nových progresivních materiálů na základě výpočtu elektronové struktury a analýzy biologických obrazů s využitím HPC. Vlastní výzkum je pro infrastrukturu IT4Innovations důležitým zdrojem expertízy v oblasti HPC, která se promítá do služeb, které infrastruktura poskytuje svým uživatelům. 2. Použití aproximací zahrnujících vliv vícečásticovitých efektů (many-body effects – MB) u elektronů. Dále to bylo zahrnutí teplotních efektů do výpočtových metod, tj. zejména anharmonických efektů mřížkových vibrací, a tedy možnost studovat materiály v podmínkách blížících se realitě. V poslední řadě se jednalo o možnosti a přístup studovat jevy na mesoscale úrovni, tj. zahrnutím několika desítek tisíc až milionů atomů, např. vlivu rozhraní, dislokací a jiných poruch na materiálové vlastnosti, neboť tyto poruchy existují v reálných materiálech a limitují často jejich použití. 3. Vytvoření světově unikátní platformy pro analýzu biologických a biomedicínských obrazových dat na vysoce výkonné výpočetní infrastruktuře na bázi volně dostupné open-source platformy Fiji.
2017–2022
Identifikátor projektu: CZ.02. 1. 01/0. 0/0.0/15_003/0000466
Poskytovatel: Operační program Výzkum, vývoj a vzdělávání
Projekt Umělá inteligence a uvažování přinesl zásadní opatření pro rozvoj informatického, robotického a kybernetického výzkumu na Českém vysokém učení technickém v Praze. Vybudována byla nová výzkumná skupina Umělá inteligence a uvažování v rámci dotčené součásti Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC), řešící náročné interdisciplinární úlohy vysoké odborné i společenské priority. Projekt se opřel i o národní partnery (VŠB-TUO a Západočeská univerzita v Plzni). Motivace pro jejich zapojení spočívala v důrazu na koncentraci a integraci zdrojů, sdílení znalostí i infrastruktury a v neposlední řadě na vytvoření „sjednoceného prostoru příležitostí“ pro mladé talenty v ČR.
2017–2021
Models, Experiments and High Performance Computing for Turbine Mechanical Integrity and Structural Dynamics in Europe
Identifikátor projektu: 721865 (výzva H2020-MSCA-ITN-2016)
Cílem projektu bylo vychovat vědecké pracovníky schopné interdisciplinární spolupráce. Kooperace mezi průmyslovými partnery a vědecko-výzkumnými organizacemi urychlila rozvoj klíčových technologií v oblasti vývoje turbín a jejich rychlejší uvedení do praxe.
2017–2021
Technology Transfer via Multinational Application Experiments
Identifikátor projektu: 761349 (výzva H2020-ICT-2016-2)
V rámci projektu byla implementována iniciativa „Smart Anything Everywhere“ do oblasti nízkoenergetického počítání pro kyber-fyzikální systémy a internet věcí. Klíčovým záměrem iniciativy bylo urychlit inovace v evropském průmyslu. Inici- ativa propojila technické a aplikační know-how, což napomohlo efektivnějšímu a účinnějšímu přijímání pokročilých digitálních technologií malými a středními podniky.
2017–2021
Cloudification of Production Engineering for Predictive Digital Manufacturing
Identifikátor projektu: 768892 (výzva H2020-FOF-2017)
Posláním projektu bylo přispět k účinnému využívání výkonných výpočetních zdrojů evropskými malými a středními výrobními podniky, a tím zvýšit jejich konkurenceschopnost. Náplní projektu byla optimalizace výrobních procesů a produktivity podniků pomocí modelování a simulací založených na využívání HPC a cloudových služeb.