Τα όρια του υπολογιστικά εφικτού εξερευνά η NASA (η Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος των ΗΠΑ), θέτοντας και επίσημα σε λειτουργία την «Athena», τον ισχυρότερο υπερυπολογιστή που έχει αναπτύξει ποτέ. Η «Αθηνά» σχεδιάστηκε για να υποστηρίξει τις μελλοντικές, πιο απαιτητικές, διαστημικές αποστολές και τα επόμενα ερευνητικά εγχειρήματα. Με επιδόσεις που ξεπερνούν κάθε αντίστοιχο προηγούμενο υπολογιστικό σύστημα της υπηρεσίας, η «Αθηνά» διευρύνει σημαντικά τις δυνατότητες επιστημόνων και μηχανικών ώστε να αντιμετωπίσουν μερικές από τις πιο σύνθετες προκλήσεις του Διαστήματος, της αεροναυπηγικής και των φυσικών επιστημών.
Υπολογιστική δύναμη για την «Αρτεμη»
Στην ελληνική μυθολογία η Αθηνά ήταν η θεά της σοφίας, της στρατηγικής και της γνώσης· ένα διαχρονικό σύμβολο ευφυΐας και ισχύος. Δεν είναι λοιπόν τυχαίο ότι το όνομά της δόθηκε στον υπερυπολογιστή που φιλοδοξεί να γίνει ο ψηφιακός πυρήνας της νέας εποχής της διαστημικής εξερεύνησης. Η επιλογή του ονόματος συνδέεται συμβολικά και με τη θεά Αρτεμη. Με τον τρόπο αυτόν, η «Αθηνά» γίνεται ο ψηφιακός σύντροφος του φιλόδοξου προγράμματος Artemis της ΝΑSA, που στοχεύει στην επιστροφή των ανθρώπων στη Σελήνη αλλά και στην προετοιμασία των μελλοντικών αποστολών στον πλανήτη Αρη.
Μετά από μια περίοδο δοκιμαστικής λειτουργίας, η «Αθηνά» τέθηκε σε κανονική χρήση τον Ιανουάριο. Σύμφωνα με την ανακοίνωση, ο νέος υπερυπολογιστής προσφέρει περισσότερους από 20 τετράκις εκατομμύρια υπολογισμούς το δευτερόλεπτο, ξεπερνώντας σε επιδόσεις τα προγενέστερα συστήματα «Aitken» και «Pleiades». Καθώς οι διαστημικές αποστολές γίνονται ολοένα και πιο σύνθετες και η ανθρώπινη εξερεύνηση επεκτείνεται βαθύτερα στο Σύμπαν, η ανάγκη για γρήγορους, αποδοτικούς και «έξυπνους» υπολογισμούς καθίσταται πιο κρίσιμη από ποτέ. Με την «Αθηνά» η NASA θέτει τα θεμέλια για την επόμενη εποχή επιστημονικής ανακάλυψης και τεχνολογικής προόδου.
Νέα εποχή υπολογιστικής ισχύος
Η «Αθηνά» φιλοξενείται στο Ερευνητικό Κέντρο Εϊμς (Ames) στη Σίλικον Βάλεϊ της Καλιφόρνιας και ανήκει στο πρόγραμμα «High-End Computing Capability (HECC)», μέσω του οποίου αναπτύσσονται εξαιρετικά ισχυροί υπολογιστές. Με τον νέο υπερυπολογιστή οι επιστήμονες και οι μηχανικοί της NASA μπορούν πλέον να εκτελούν ακόμη πιο πολύπλοκες προσομοιώσεις, να μοντελοποιούν πιο πιστά τα φαινόμενα μεγάλης κλίμακας (όπως την κλιματική αλλαγή ή την ατμοσφαιρική δυναμική των πλανητών) και να εξετάζουν τεράστια σύνολα δεδομένων τα οποία προέρχονται από δορυφόρους, διαστημικές αποστολές και εργαστήρια. Παράλληλα, το σύστημα επιτρέπει πιο γρήγορη και αποδοτική ανάλυση δεδομένων, καθώς μπορεί να ανταποκριθεί στις μεγάλες απαιτήσεις ισχύος των εργαλείων Τεχνητής Νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης.
Ο υπερυπολογιστής «Athena» θα γίνει το ψηφιακό κέντρο της NASA για τη νέα γενιά διαστημικών αποστολών, βοηθώντας την υπηρεσία να αντιμετωπίσει ακόμη πιο δύσκολες προκλήσεις. Ταυτόχρονα, είναι σχεδιασμένος ώστε να χρησιμοποιεί την ενέργεια πιο αποτελεσματικά, μειώνοντας το κόστος και αυξάνοντας την αποδοτικότητα των ερευνητικών εγκαταστάσεων της υπηρεσίας. Αξίζει να σημειωθεί πως το σύστημα είναι διαθέσιμο όχι μόνο στους ερευνητές της NASA, αλλά και σε εξωτερικούς επιστήμονες που συμμετέχουν ή υποστηρίζουν τα προγράμματα της υπηρεσίας, οι οποίοι μπορούν να αξιοποιήσουν τις δυνατότητες του υπερυπολογιστή μετά από σχετική αίτηση. Εμείς οι υπόλοιποι αναμένουμε με ενδιαφέρον να δούμε πώς η σοφή «Αθηνά» θα αλλάξει τα δεδομένα στην επιστήμη και στην εξερεύνηση του Διαστήματος.
Ξεκινά η τρίτη φάση του προγράμματος για τη «δίδυμη» Γη
Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή και το Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Μετεωρολογικών Προγνώσεων (ECMWF) ξεκινούν την τρίτη φάση του προγράμματος «Destination Earth (DestinE)», ώστε να δημιουργήσουν ένα ακριβές ψηφιακό αντίγραφο της Γης. Πρόκειται για μια προηγμένη προσομοίωση, η οποία θα επιτρέπει στους επιστήμονες να βλέπουν πώς λειτουργούσε ο πλανήτης μας στο παρελθόν, πώς συμπεριφέρεται σήμερα, αλλά και πώς θα εξελιχθεί στο μέλλον. Το DestinE αξιοποιεί υπερυπολογιστές και Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) για να προσομοιώσει πιθανά μελλοντικά σενάρια, όπως για παράδειγμα τις συνέπειες που θα είχε η αύξηση της θερμοκρασίας της Γης κατά 20C. Η τεχνολογία στηρίζεται σε ένα μοντέλο, το οποίο αξιοποιεί συνδυαστικά τις υπολογιστικές προσομοιώσεις και την ΤΝ για να παρέχει υψηλής ποιότητας δεδομένα για την έρευνα, την καινοτομία και την προστασία των κοινοτήτων στην Ευρώπη. Το εργαλείο θα βοηθήσει τις ευρωπαϊκές και εθνικές αρχές να προετοιμαστούν καλύτερα για πιθανά ακραία καιρικά φαινόμενα, τα οποία θα έρθουν ως επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Με το DestinE η Ευρώπη θέτει τα θεμέλια για πιο ακριβείς προβλέψεις και καλύτερη προετοιμασία έναντι στις προκλήσεις του κλίματος, ενώ παράλληλα ανοίγει νέους δρόμους για εφαρμογές της Τεχνητής Νοημοσύνης σε όλο το φάσμα των περιβαλλοντικών επιστημών.
Αλγόριθμος εντοπίζει τις καρδιαγγειακές επιπλοκές
Στο πλαίσιο ενός διεθνούς ερευνητικού έργου, με επικεφαλής επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης, αναπτύχθηκε το πρώτο εργαλείο πρόβλεψης του κινδύνου επιπλοκών ειδικά για ασθενείς με καρκίνο, οι οποίοι επιπλέον υπέστησαν έμφραγμα του μυοκαρδίου. Οπως τονίζεται στη σχετική δημοσίευση στο «The Lancet», οι ασθενείς με καρκίνο αντιμετωπίζουν ιδιαίτερα υψηλό κίνδυνο επιπλοκών έπειτα από έμφραγμα. Για την ακρίβεια, σχεδόν ένας στους τρεις ασθενείς χάνει τη ζωή του εντός έξι μηνών, περίπου ένας στους 14 παρουσιάζει σοβαρή αιμορραγία και ένας στους έξι υφίσταται νέο έμφραγμα. Το νέο εργαλείο ONCO-ACS στηρίζεται στην Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) για να συνδυάσει παράγοντες που σχετίζονται με τον καρκίνο με τα δεδομένα των ιατρικών φακέλων των ασθενών. Προβλέπει έτσι τον κίνδυνο θνητότητας, αιμορραγίας ή επαναλαμβανόμενου καρδιακού επεισοδίου εντός έξι μηνών. Η ανάλυση αποκαλύπτει την αλληλεπίδραση μεταξύ καρκίνου και καρδιαγγειακών παθήσεων, καθώς ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του όγκου, οι ασθενείς μπορεί να κινδυνεύουν περισσότερο από διαφορετικά είδη επιπλοκών. Το ONCO-ACS δίνει στους γιατρούς τη δυνατότητα να εξατομικεύουν τη θεραπεία, εξισορροπώντας τα οφέλη και τους κινδύνους και να υποστηρίζουν αποφάσεις για επεμβατικές διαδικασίες ή φαρμακευτική αγωγή. Το εργαλείο αναμένεται να ενσωματωθεί στην κλινική πρακτική, ενώ μπορεί να καθοδηγήσει και τον σχεδιασμό μελλοντικών κλινικών μελετών για τη βελτίωση της πρόγνωσης ασθενών με καρκίνο μετά από έμφραγμα.
«Μωσαϊκό» χημείας με τη βοήθεια της Τεχνητής Νοημοσύνης
Ερευνητές ανέπτυξαν το σύστημα Τεχνητής Νοημοσύνης MOSAIC, το οποίο απλοποιεί και επιταχύνει σημαντικά τη σύνθεση νέων χημικών ενώσεων. Δημοσιευμένη στο «Nature», η μελέτη αναφέρει ότι το MOSAIC είναι ικανό να δημιουργεί πλήρεις εργαστηριακές οδηγίες, αρκετά λεπτομερείς ώστε να ακολουθηθούν από χημικούς. Ανοίγεται έτσι ο δρόμος για τη δημιουργία μορίων που δεν υπήρχαν προηγουμένως. Το MOSAIC βασίζεται σε μεγάλα γλωσσικά μοντέλα (LLM), ειδικά σχεδιασμένα για τη Χημεία. Σε ένα πρώτο βήμα οι ερευνητές ομαδοποίησαν περίπου ένα εκατομμύριο χημικές αντιδράσεις σε 2.285 υποσύνολα και εκπαίδευσαν 2.498 εξειδικευμένα μοντέλα, κάθε ένα για έναν διαφορετικό τύπο χημικής διεργασίας. Το MOSAIC «διαβάζει» τις χημικές διαδικασίες και μπορεί να ενσωματωθεί σε αυτοματοποιημένα εργαστήρια για την ταχύτερη παραγωγή ενώσεων. Η τεχνολογία αναμένεται να μειώσει σημαντικά τον χρόνο και την πολυπλοκότητα της σύνθεσης μικρών μορίων· μια ιδιαιτέρως κρίσιμη διαδικασία για την ανακάλυψη νέων φαρμάκων, καλλυντικών και γεωργικών προϊόντων.
