K čemu jsou nám superpočítače?

Odpověď naleznete v šestnáctém díle technologického podcastu FIT ČVUT Jedničky a Nuly. Ve kterých oborech se mohou superpočítače využívat a jaký je jejich přínos pro společnost? Který superpočítač je největší a jak vlastně vypadá? Moderátorka podcastu Sara Polak tentokrát vyzpovídala odborníka na superpočítače z Matematického ústavu AV ČR a Katedry aplikované matematiky, Ing. Jakuba Šístka, Ph.D.

Co je to superpočítač?

Superpočítače jsou v podstatě ty nejrychlejší a nejvýkonnější počítače, v poslední době nejčastěji ve formě počítačového clusteru, tedy souboru relativně běžných jednotlivých počítačů, které se navenek tváří jako jeden počítač. Vypadají jako velké černé skříně plné výpočetních uzlů. Takový uzel je vlastně počítač, který je plný grafických karet. A co dělá superpočítač superpočítačem je to, že tyhle uzly jsou propojeny pomocí důmyslné komunikační sítě, takže můžou spolupracovat na nějaké jedné velké úloze a rychle si vyměňovat data. Tím se liší od grid computing, při kterém je pro dosažení společného cíle také použito více počítačů, ale gridové systémy si mezi uzly vyměňují málo nebo žádná data a obvykle komunikují přes internetová připojení z geograficky rozptýlených míst,“ vysvětluje Jakub Šístek v podcastu a dodává: „Superpočítače se používají na úlohy, při kterých si jednotlivé uzly každou chvíli musejí rychle vyměňovat data a jeden nemůže pokračovat bez výsledku druhého. Jinak řečeno, provádějí paralelní výpočty. Není tedy divu, že se jim dříve říkalo paralelní počítače. Superpočítač je v podstatě velký paralelní počítač.“

Odborník na superpočítače, Ing. Jakub Šístek, Ph.D.

Lékařství, fyzika, chemie… Ve kterých oborech se mohou superpočítače využívat, jaký je jejich přínos pro společnost a který superpočítač je největší vám v podcastu prozradí Ing. Jakub Šístek, Ph.D., odborník na superpočítače z Matematického ústavu AV ČRKatedry aplikované matematiky FIT ČVUT. Studoval matematické a fyzikální inženýrství na FS ČVUT. V roce 2010 spolupracoval na simulaci proudění okolo mávajících křídel hmyzu na University of Cambridge. V té době k tomu používal největší britský superpočítač. Mezi lety 2016 – 2018 spolupracoval na vývoji algoritmů a známých knihoven pro lineární algebru a řešení soustav rovnic pro superpočítače na University of Manchester. Nyní se zabývá návrhem numerických algoritmů vhodných pro vysoce paralelní počítače, metodami rozkladu oblasti, které vedou na řešení soustav mnoha rovnic o mnoha neznámých.

K čemu jsou nám superpočítače?

„Říká se, že počítačové simulace jsou dneska třetím pilířem vědy. Využívají se v různých oblastech. V menším měřítku se využívají firmami, kterým poskytují konkurenční výhodu při virtuálním vývoji produktů. Ty největší superpočítače se využívají k vědeckým výpočtům a unikátním simulacím napříč obory. Například ve fyzice naleznou využití při simulaci vývoje vesmíru nebo gravitačního působení těles. Hojně se využívají ve výpočetní chemii na navrhování léků. Využívají se také v umělé inteligenci pro trénování modelů. Dneska staví velké superpočítače například společnost NVIDIA, která na nich trénuje obrovské modely, které pak poskytuje dál. Využívají se pro technické výpočty, třeba při simulaci proudění okolo vlaků či letadel. Využívají se i při předpovědi počasí,“ říká Jakub Šístek v podcastu.

Jaká je historie superpočítačů, kde se nachází nejrychlejší superpočítač na světě a jak si vede Česká republika? Poslechněte si podcast a buďte v informacích napřed.

O podcastu

Cílem podcastu Jedničky a Nuly je přiblížit nejnovější informační technologie široké veřejnosti a přispět tak k popularizaci oboru, který je v dnešní době v mnoha oblastech nepostradatelný. Zajímá vás umělá inteligence, otevřená data, FAIR data nebo počítačové simulace? Poslechněte si předchozí díly:

Jak počítačově simulovat chování lidí? – 10. 12. 2022
Jak se žije v době datové? – 10. 11. 2022
Veřejná data – hrozba, nebo příležitost? – 10. 10. 2022
Proč je matematika důležitá pro informatiku? – 10. 9. 2022
Jak zařídit, aby mi dal lajk Elon Musk? – 10. 8. 2022
Jak se ze školní lavice dostat až do kanceláře děkana? – 10. 7. 2022
Jak virtuální realita může přiblížit minulost? – 10. 6. 2022
Jak algoritmy doporučují obsah na internetu? – 10. 5. 2022
Jaká jsou rizika při používání stejných hesel? – 10. 4. 2022
Jsou auta plná moderních technologií bezpečná? – 10. 3. 2022
Jak se dá umělá inteligence využít při pozorování vesmíru? – 10. 2. 2022
Mohou roboti nahradit lidi ve skladech? – 10. 1. 2022
Proč se nebát kamer ve veřejném prostoru? – 10. 12. 2021
Dokážeme žít bez umělé inteligence? – 10. 11. 2021
Kdy nám budou drony doručovat nákupy? – 10. 10. 2021

Na další otázky ze světa jedniček a nul vám odpoví odborníci z FIT ČVUT společně se Sarou Polak vždy jednou měsíčně. A kde si můžete podcast poslechnout? Naleznete ho na stránkách fit.cvut.cz/podcast, nebo v aplikacích Spotify, Google PodcastsApple Podcasts pod názvem Jedničky a Nuly.

Magdaléna Malířová

Věřím, že studium vysoké školy nabízí víc než jen nové znalosti, proto se ráda aktivně podílím na životě na naší fakultě. Jsem členkou studentského klubu FIT++, kde pomáhám s organizováním nejrůznějších akcí. A protože mě kromě psaní kódu baví i psaní článků, stala jsem se také součástí redakčního týmu fakultního časopisu Buď FIT. Ve volném čase ráda kreslím, cestuju a hraju v divadle. Jako členku divadelního souboru Comica Economica jste mě mohli vidět například na prknech Semaforu. Kontaktovat mě můžete na malirmag@fit.cvut.cz.