High Performance Computing. La sfida della ricerca, dell’industria e delle sue applicazioni

Articolo
Maria Rosaria Della Porta
High Performance Computing Center Stuttgart (HLRS) of the University of Stuttgart

In una società caratterizzata dalla produzione di una mole enorme e senza precedenti di dati, lo sviluppo di soluzioni HPC (High Performance Computing) – in grado di supportare estensivamente un’analisi di grandi quantità di dati ad alte prestazioni e di fornire elaborazioni più precise e veloci (ossia l’High Performance Data Analytics) – rappresenta un’imminente necessità per comprendere e rispondere efficacemente alle attuali sfide scientifiche e sociali e per conseguire benefici concreti in molti settori. Dalla sanità alle energie rinnovabili fino alla sicurezza dei veicoli e a quella informatica.

In campo sanitario, il calcolo ad alte prestazioni viene utilizzato in relazione alla medicina di precisione o personalizzata, favorisce la diagnosi precoce e garantisce cure migliori attraverso lo sviluppo di nuove terapie. Il supercalcolo viene, inoltre, impiegato per studiare e capire più a fondo il comportamento dei terremoti, prevedere gli uragani o comprendere le conseguenze del cambiamento climatico. L’industria si avvale dell’HPC per ridurre notevolmente i cicli di progettazione e produzione, ridurre al minimo i costi, incrementare l’efficienza delle risorse e ottimizzare i processi decisionali. Anche le città intelligenti traggono enormi benefici dall’impiego delle tecnologie HPC, capaci di analizzare in tempo reale enormi quantità di dati e per questo in grado di esercitare un controllo più efficiente sulle grandi infrastrutture di trasporto. Ma non finisce qui: l’HPC è essenziale pure per la sicurezza e la difesa nazionali, ad esempio è utilizzato sempre di più nella lotta contro il terrorismo e la criminalità. Infine, in materia di cybersicurezza, l’HPC, in combinazione con l’intelligenza artificiale e le tecniche di machine learning permette di individuare precocemente gli attacchi informatici o l’eventuale utilizzo improprio di sistemi e di adottare azioni automatizzate e immediate al fine di agire prima che si verifichino eventi ostili.
Ebbene, i pochi cenni ad alcuni dei principali ambiti applicativi del calcolo ad alte prestazioni mostrano come esso rientri a pieno titolo tra quelle infrastrutture ICT fortemente innovative e in grado di apportare notevoli miglioramenti alla società.

Delle potenzialità dell’High Performance Computing, se è discusso anche durante la tavola rotonda organizzata dall’Istituto per la Competitività (I-Com) in collaborazione con Hewlett Packard Enterprise, dal titolo “High Performance Computing. La sfida della ricerca, dell’industria e delle sue applicazioni”, che si è svolta a Roma martedì 9 aprile (qui le foto e i materiali dell’iniziativa, con il video-messaggio del sottosegretario allo Sviluppo economico Andrea Cioffi). Il dibatto ha cercato, inoltre, di approfondire il ruolo dell’Europa e dell’Italia nel panorama mondiale del calcolo ad alte prestazioni cercando di fare il punto della situazione su quanto si sta facendo e si è fatto e su quali debbano essere le azioni future per poter competere con Stati Uniti, Cina e Giappone, che ricoprono un ruolo più che ambizioso nella generazione di sistemi HPC.

L’Europa sta cercando di colmare il divario con questi Paesi e sta intensificando gli sforzi volti a sviluppare un’infrastruttura HPC indispensabile soprattutto per il mondo delle aziende (sia grandi che PMI) per stare al passo con esigenze sempre crescenti e con la complessità dei problemi da risolvere. L’impegno dell’Unione si concretizza nel programma EuroHPC, operativo per il momento dal 2019 al 2026, che prevede il co-investimento iniziale con gli Stati membri di circa 1 miliardo di euro, di cui 486 milioni di euro provenienti dalle azioni già programmate dalla Commissione nei programmi Horizon 2020 e Connecting Europe Facility (CEF) nell’attuale quadro finanziario pluriennale (QFP). Un ulteriore importo di 422 milioni di euro sarà conferito da attori privati o industriali sotto forma di contributi in natura alle attività dell’impresa comune.

L’Italia, come emerso durante l’evento organizzato da I-Com, sta investendo tantissimo (circa 150 milioni di euro tra il Miur e il Mise) nel programma EuroHPC, sia per quanto riguarda la parte inerente all’infrastruttura sia per quella inerente alla ricerca. Sostanzialmente l’idea è che l’Italia possa essere protagonista dall’inizio alla fine, non soltanto nell’utilizzo di queste tecnologie ma anche nella ricerca e nell’innovazione. Si solleva però la necessità di partnership pubblico-private, di un corpus di regole in grado di disciplinare l’intera materia, di competenze adeguate non solo per chi deve produrre tali tecnologie ma anche per chi le deve utilizzare e di un sistema di incentivi in grado di supportare lo sviluppo di tali tecnologie. Infine, un argomento sensibile per l’ecosistema HPC italiano è la definizione di politiche in grado di facilitare l’eterogeneità delle infrastrutture ossia la possibilità di accesso ad architetture diverse sia per l’industria che per la ricerca nazionale.

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