Od ratova do smoga – superkompjuteri u službi čovječanstva

Nedugo nakon izbijanja rata u Libiji koji je rezultirao padom Gaddafijeve vlade i njegovom smrću, istraživač Kalev Leetaru je u okviru projekta na Univerzitetu u Illinoisu sproveo eksperiment kojim je pokazao da je superkompjuter mogao predvidjeti revoluciju u Libiji.

Naime, on je prikupio više od 100 miliona članaka iz vremenskog perioda od 30 godina, iz raznih medijskih kuća, sajtova i novina te ih analizirao pomoću vještačke inteligencije i Nautilus superkompjutera Univerziteta u Tennesseeju.

Sistem je uspio “predvidjeti” revolucije u Libiji i Tunisu, kao i svrgavanje egipatskog predsjednika Mubaraka. Ukratko, Leetaru je pokazao da se superkompjuterima mogu predvidjeti velike promjene u društvu, kao i periodi stabilnosti u određenim državama.

“To vam dođe kao prognoza vremena. Šansa od 70 posto da će sutra padati kiša znači da ona možda neće padati, ali da bi ipak trebalo ponijeti kišobran zato što postoje uslovi za kišu”, objasnio je on za Kernel magazin.

Simulacije zemljotresa pomažu u izgradnji sigurnijih gradova

Predviđanje generalnih društvenih pojava nije jedina upotreba superkompjutera kojom bi se na značajniji način moglo uticati na čovječanstvo i njegov razvoj. Jedan od načina na koji se oni mogu staviti u službu stvaranja sigurnijeg okruženja jeste procesiranje simulacija zemljotresa kojima se predviđa njihov efekat na gradsku infrastrukturu. Zahvaljujući tome, gradske vlasti će u budućnosti još bolje moći planirati izgradnju infrastrukture na taj način da ona bude otporna na jake zemljotrese.

Naprimjer, naučnici iz Centra za zemljotrese u južnoj Kaliforniji (SCEC-a) pokreću simulacije koje pokrivaju Los Angeles i centralnu Kaliforniju kako bi otkrili na koji način će jaki zemljotresi uticati na komunalnu infrastrukturu, objekte od historijskog značaja i gradove u cjelini. Između ostalog, njih zanima kako će se tlo pomjerati tokom zemljotresa, što je do sada bilo izuzetno teško za predvidjeti, a za što je generalno potrebna toliko velika računarska snaga da se i superkompjuteri teško mogu izboriti sa takvim simulacijama.

Stručnjaci za zemljotrese u SAD-u generalnog su mišljenja da bi Kaliforniju u doglednoj budućnosti mogao pogoditi izuzetno razoran zemljotres. Stoga se sve veći broj istraživačkih centara bavi tim problemom, a jedan od njih je i nacionalna laboratorija u Berkeleyu, koja trenutno radi na kreiranju simulacije zemljotresa na području San Francisca koja će se moći izvesti na novim superkompjuterima Ministarstva energetike SAD-a, za koje se pretpostavlja da će biti stavljeni u funkciju 2022. ili 2023. godine.

“Ovo je prvi put da možemo koristiti ono što nazivamo fizički model kako bismo predvidjeli pomjeranje tla na regionalnom nivou i promjenjivost njegovog pomjeranja”, izjavio je za web sajt laboratije u Berkeleyu glavni istraživač centra, David McCallen. “A zaista morate razumjeti ta pomjeranja, jer ukoliko poznajete njihov efekat na strukture, tada možete modelirati strukturalni otpor te otkriti kolika bi bila potencijalna šteta”, dodao je on.

Da li je energija koju proizvodi vjetar dovoljna da napaja čitav svijet?

Kada su u pitanju obnovljivi izvori električne energije, većini ljudi na pamet najprije padnu solarni paneli. Međutim, istraživanja pokazuju da energija dobijena od vjetra može biti dovoljna za napajanje čitavog svijeta, ukoliko se ona prikupi i iskoristi na dovoljno efikasan način.

Lawrence Cheung, istraživač u General Electricu, radi na otkrivanju najefikasnijeg dizajna i rasporeda turbina na vjetar. On i njegov tim koriste superkompjuter kako bi za par sedmica procesirali simulacije za koje bi slabijim računarima bili potrebni mjeseci i godine.

“Pokušavamo saznati kako se vjetar ponaša u blizini turbina, zašto one ne dobijaju dovoljno energije ili zašto nisu dovoljno efikasne”, izjavio je Cheung za blog kompanije Cray, američkog proizvođača superkompjutera. “Na farmi turbina na vjetar morate otkriti koje je najbolje mjesto za svaku turbinu, na kojem ona može najefikasnije raditi. Kako bismo to postigli, moramo bolje predviđati kakav ćemo vjetar imati”, objasnio je on.

Cheung naglašava da je njegov tim za sada ohrabren činjenicom da uspijevaju dobiti podatke o kretanju i ponašanju vjetra koje ne mogu dobiti tradicionalnim metodama kao što je korištenje radara.

Kontrola zagađenja zraka i liječenje raka

Tema kojom se u zadnje vrijeme bavi Bosna i Hercegovina je svakako ekstremno zagađenje zraka u Sarajevu, mada u zavisnosti od vremenskih prilika situacija nije mnogo bolja ni u nekim drugim gradovima BiH. Problem kojeg je Bosna i Hercegovina uspjela sebi napraviti sa 3,5 miliona stanovnika imaju i gradovi od više desetaka miliona ljudi poput Pekinga.

Korištenjem superkompjutera moguće je relativno brzo analizirati meteorološke podatke u cilju predviđanja nivoa zagađenja i njegovih izvora, sa preciznošću pojedinačnih ulica i kvartova. Nakon toga je moguće razviti efikasne strategije za rastjerivanje smoga i smanjivanje zagađenja, a predviđajuće simulacije superkompjutera omogućavaju da se to isplanira i danima unaprijed.

O tome kako zagađenje zraka i pasivnost po pitanju njegovog smanjenja utiče na povećanje broja oboljelih od raka u Bosni i Hercegovini možemo se pozabaviti neki drugi put. Međutim, ono što je u skorije vrijeme postalo bitno jeste to da vještačka inteligencija i procesiranje na superkompjuterima prvi put omogućavaju naučnicima da razumiju mehanizme koji dovode do obolijevanja od raka. Glavna prednost superkompjutera u ovoj oblasti jeste to što omogućavaju preciznije i efikasnije simulacije na molekularnom nivou.

Evropa za sada prednjači po ovom pitanju te Evropska unija finansira razne projekte koji koriste analizu velike količine podataka i AI za razvoj tretmana za rak. Neki od njih su BD2DECIDE, koji se fokusira na rak vrata i glave, kao i ANTAREX, koji koristi vještačku inteligenciju i superkompjutere u cilju bržeg otkrivanja lijekova za rak.

Buduće opcije zavise od nas samih

Smatra se da je prvi superkompjuter bio CDC 6600 iz 1964. godine. Ovaj superkompjuter je imao jedan 60-bitni procesor i deset 12-bitnih perifernih procesora te se koristio za razvoj nuklearnog oružja. Današnji najmoćniji superkompjuter je IBM-ov Summit, u službi Ministarstva energetike SAD-a. Summit ima 9216 procesora sa 22 jezgre, kao i 27648 Nvidia Tesla V100 grafičkih procesora te se koristi za komplikovane zadatke u oblasti vještačke inteligencije, energetike i zdravstva.

Vojska je oduvijek bila zainteresovana za superkompjutere, a u novije vrijeme postoji interes da se oni koriste za razvoj vojnih strategija, razbijanje neprijateljskih šifri i razvoj oružja. Prizemnije upotrebe uključuju naprednu vremensku prognozu koja vojnim jedinicama može olakšati planiranje kada i kuda da se kreću.

Ponekad djeluje kao da je civilna upotreba superkompjutera nuspojava njihovog primarnog razvoja za vojne svrhe. Možemo se samo nadati da će u budućnosti biti drugačije. Sve brži tehnološki napredak to svakako omogućava.

Izvor: Al Jazeera