Αναζήτηση
Ποιος θα απαλλάξει την ανθρωπότητα από τα προβλήματά της; Το ερώτημα φαντάζει ρητορικό. Ωστόσο, η επιστήμη υπόσχεται ότι αυτό που δεν κατάφεραν να κάνουν μέχρι σήμερα οι άνθρωποι, θα το καταφέρουν οι… μηχανές. Τη στιγμή που διαβάζετε αυτές τις γραμμές, ένας στρατός από υπερυπολογιστές σε όλο τον κόσμο εργάζεται ακατάπαυστα για να λύσει τα μεγαλύτερα προβλήματα που ταλανίζουν το ανθρώπινο γένος. Δεκάδες πανίσχυρα μηχανήματα προσπαθούν να βάλουν φρένο στην κλιματική αλλαγή, να βρουν θεραπείες για τον καρκίνο και για άλλες ασθένειες, να κατανοήσουν τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί ο ανθρώπινος εγκέφαλος και να εφεύρουν νέα υλικά για κινητά τηλέφωνα, ταμπλέτες και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές.
Οι υπερυπολογιστές (super computers) είναι πανίσχυρα μηχανήματα τα οποία αποτελούνται από χιλιάδες επεξεργαστές και εκτελούν πολύπλοκους υπολογισμούς ή προσομοιώσεις. Τα μηχανήματα αυτά χρησιμοποιούνται εδώ και δεκαετίες από τους επιστήμονες. Σήμερα, όμως, έχουν αναπτυχθεί τόσο πολύ ώστε μπορούν να δώσουν λύσεις σε προβλήματα που μέχρι τώρα θεωρούνταν άλυτα.
Το ενδιαφέρον επιστημόνων και επιχειρηματιών για τα τεχνολογικά υπερόπλα αυξάνεται διαρκώς: οι πωλήσεις των υπερυπολογιστών (μεγέθους όσο ένα γήπεδο μπάσκετ και κόστους εκατοντάδων εκατ. δολαρίων) αυξήθηκαν 29% το 2012, ενώ ο τζίρος της αγοράς υπερβαίνει τα 5,6 δισ. δολάρια, σύμφωνα με έκθεση της αμερικανικής εταιρείας ερευνών IDC.
«Είναι πλέον γεγονός ότι μπορούμε να κερδίσουμε τις μεγάλες επιστημονικές προκλήσεις σε τομείς όπως η ιατρική, έχοντας ως μόνο όπλο τους υπερυπολογιστές», δήλωσε στο ιταλικό περιοδικό «L’Espresso» ο Σάντσιο Μπασίνι, διευθυντής του Τμήματος Υπερυπολογιστών του Cineca, μιας κοινοπραξίας 54 πανεπιστημίων που διαχειρίζεται έναν από τους δέκα πιο ισχυρούς υπερυπολογιστές στον κόσμο.
«Ο υπολογιστής συμμετέχει στο Πρόγραμμα Ανθρώπινου Εγκεφάλου (Human Brain Project), το οποίο έχει στόχο να ανακαλύψει πώς λειτουργεί ο εγκέφαλός μας. Με υπολογιστικούς όρους, ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι ένα θαύμα: είναι ισχυρός όσο ένα εκατ. επεξεργαστές, αλλά καταναλώνει όσο ένας», λέει ο Μπασίνι. Το έργο συντονίζεται από ομάδα επιστημόνων της Πολυτεχνικής Σχολής της Λωζάννης, σε συνεργασία με περισσότερα από 90 πανεπιστήμια από 22 χώρες. Στόχος είναι να δημιουργηθεί μια προσομοίωση του ανθρώπινου εγκεφάλου μέχρι το 2023.
Οι υπερυπολογιστές δεν ενδιαφέρουν μόνο τους… κολλημένους με την τεχνολογία ή τους επιστήμονες. Εχουν πρακτική εφαρμογή στην καθημερινότητα όλων των ανθρώπων, αφού υπόσχονται να συμβάλουν στην επίλυση πολλών σημαντικών προβλημάτων που μας απασχολούν.
Για παράδειγμα, ο υπερυπολογιστής του Προγράμματος Ανθρώπινου Εγκεφάλου συλλαμβάνει εικόνες από το εσωτερικό του εγκεφάλου προκειμένου να ανακατασκευάσει την αρχιτεκτονική του σε ψηφιακή μορφή. Ενας από τους στόχους των ερευνητών είναι να καταφέρουν να αντιμετωπίσουν διάφορες ασθένειες που σχετίζονται κυρίως με το νευρικό σύστημα, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.
«Ελπίζουμε ότι ο υπερυπολογιστής θα μας φέρει πιο κοντά στην εξατομικευμένη ιατρική», λέει ο Νικ Νάιστρομ, επικεφαλής του προγράμματος Σέρλοκ στο Κέντρο Υπερυπολογιστών του Πίτσμπουργκ της Πενσυλβανίας. Οι ερευνητές του Κέντρου προσπαθούν να εντοπίσουν τα αίτια πρόκλησης του καρκίνου. «Ενας υπερυπολογιστής είναι σε θέση να αναλύσει δεδομένα που περιέχονται στο ανθρώπινο DNA. Ετσι, όχι μόνο θα μπορέσουμε να εντοπίσουμε ενδείξεις κληρονομικότητας μιας νόσου, αλλά και να παραγάγουμε εξειδικευμένα φάρμακα ή να καθορίσουμε μια θεραπεία που θα προσαρμόζεται ειδικά σε έναν συγκεκριμένο ασθενή», πρόσθεσε ο Νάιστρομ.
Μια άλλη μεγάλη πρόκληση είναι η κατανόηση των συνθηκών που προκαλούν την κλιματική αλλαγή. «Ενα από τα έργα που έχει αναλάβει ο υπερυπολογιστής μας είναι η προσομοίωση της αύξησης των ποσοτήτων διοξειδίου του άνθρακα στον πλανήτη τα επόμενα 100 χρόνια», λέει ο Σάντσιο Μπασίνι. Το πρόγραμμα εκπονείται από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ρέντινγκ στη Βρετανία και αναμένεται να ολοκληρωθεί μέσα στο 2013.
Οι υπερυπολογιστές χρησιμοποιούνται, επίσης, για την πρόληψη φυσικών καταστροφών. «Ηδη έχουμε αναπτύξει ακριβή προγνωστικά μοντέλα. Χάρη στους υπερυπολογιστές, μπορούμε να προβλέψουμε την έλευση ενός ανεμοστρόβιλου» λέει ο Νάιστρομ. Παράλληλα, στο Κέντρο Σεισμών της Νότιας Καλιφόρνιας οι ερευνητές κάνουν προσομοιώσεις για να κατανοήσουν τους σεισμούς και να προβλέψουν τις επιπτώσεις τους. Μάλιστα, ορισμένοι επιστήμονες δεν αποκλείουν ακόμη και την ακριβή και έγκαιρη πρόβλεψη των σεισμών.
Αλλοι επιστήμονες από την Ιταλία χρησιμοποιούν τους υπερυπολογιστές για να εφεύρουν νέα υλικά. Για παράδειγμα, προσπαθούν να εξελίξουν την τεχνολογία των ευέλικτων οθονών που λυγίζουν και τυλίγονται στην τσέπη μας όπως ένα φύλλο χαρτί!
«Η έξυπνη πόλη του μέλλοντος θα διαθέτει έναν υπερυπολογιστή-σύμβουλο, που θα υποστηρίζει τις διαδικασίες λήψης αποφάσεων για όλα τα θέματα: θα κάνει μετεωρολογικές προβλέψεις, θα ελέγχει την κυκλοφορία και θα δίνει συμβουλές σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης», τόνισε ο Μικέλε Βιανέλο, γενικός διευθυντής του Επιστημονικού και Τεχνολογικού Πάρκου της Βενετίας.
Οι υπερυπολογιστές έφεραν στην πληροφορική την εποχή των petaflops (μονάδα μέτρησης υπολογιστικής ισχύος που ισούται με χίλιους υπολογιστές). Τώρα, ετοιμάζονται να γίνουν ακόμη πιο γρήγοροι και να περάσουν στην εποχή των exaflops (ισχύς ενός εκατ. υπολογιστών). Χωρίς αμφιβολία, το μέλλον της τεχνολογίας ανήκει στους υπερυπολογιστές. Το μπαλάκι όμως επιστρέφει και πάλι στο ανθρώπινο γένος, το οποίο καλείται να χρησιμοποιήσει τα μηχανήματα αυτά ορθολογικά και προς όφελός του.
