Arhivi avtorja: Urša Vodopivec

Slovensko superračunalniško omrežje – aktualna dogajanja

Samo Stanič, Univerza v Novi Gorici, Koordinator SLING

Slovensko nacionalno superračunalniško omrežje (SLING) je konzorcij za vzpodbujanje razvoja računsko intenzivnega računalništva in upravljanje superračunalniških infrastruktur v Sloveniji. Ustanovljeno je bilo leta 2009,  v pravnih in administrativnih zadevah pa ga zastopa Akademska in raziskovalna mreža Slovenije (Arnes). Glavni cilj konzorcija je vzpostavitev trajne nacionalne superračunalniške infrastrukture (HPC) z dostopom do skupnih nacionalnih in evropskih kapacitet za partnerske organizacije in uporabnike ter zagotavljanje podpore pri njeni uporabi. Članice konzorcija SLING so lahko akademske, raziskovalne, razvojne, izobraževalne ter druge ustanove javnega in zasebnega prava ter zveze in infrastrukture, ki za to izkažejo interes in se formalno vključijo. Svet SLING je najvišji organ konzorcija, ki v programu dela sprejema smernice za razvoj infrastrukture, sodelovanje v mednarodnih organizacijah in infrastrukturah ter odloča o pristopu novih članic, koordinator in koordinacijski odbor pa je zadolžen za pripravo in koordinacijo izvedbe programa dela. V letu 2022 je konzorcij omogočal nemoteno delovanje slovenskih HPC kapacitet, ki izkazujejo visoko izkoriščenost v odprtem dostopu, kvalitetno in hitro podporo uporabnikom ter uspešno izvedbo usposabljanj uporabnikov v okviru nacionalnega kompetenčnega centra EuroCC. Sodelovanje članic SLING v večjem številu mednarodnih projektov in centrih odličnosti omogoča slovenskim znanstvenikom kompetitivno sodelovanje v vrsti raziskav v fiziki osnovnih delcev, astrofiziki, fiziki materialov in drugje, kjer je velika računska moč ključna za izvedbo simulacij in analiz. Maja 2022 je bil izvoljen  nov koordinator SLING, njegove glavne naloge pa so koordinacija priprave in potrditve končne verzije pravil o odprtem dostopu do nacionalnih HPC kapacitet, priprave načrta za nadgradnjo obstoječih EuroHPC JU sistemov (Vega, Maister, Trdina) ter izboljšanje in formalizacija komunikacije glede strategije razvoja superračunalništva v Sloveniji ter potrjevanja načrtovanih infrastrukturnih investicij med SLING in Ministrstvom za izobraževanje, znanost in šport za nemoten in čim hitrejši nadaljnji razvoj področja.

Superračunalniška izobraževanja

Pavel Tomšič, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo

Slovenski nacionalni kompetenčni center HPC (NCC Slovenija) je projekt v sklopu Horison 2020 in dejavnost Slovenske nacionalno superračunalniško omrežje SLING. Poslanstvo NCC je spodbujanje uporabe superračunalnikov za raziskave v znanosti, industriji in akademiji, predvsem z dvigovanjem ravni znanja uporabnikov in ozaveščanja o prednostih uporabe tehnologije.  
NCC Slovenija uporabnikom nudi podporo pri uporabi tehnologije HPC in HDPA za različnih ravneh znanja in področij uporabe. Zainteresirani posamezniki, kot tudi srednja in mala podjetja imajo možnost pridobivanja znanja v obliki izobraževanj in seminarjev ter pomoč pri uporabi tehnologije. 
Naš program usposabljanja in razvoja veščin je prilagodljiv, obsega od kratkih (poldnevnih) do večdnevnih delavnic in kratkih seminarjev, na katerih se predstavijo izbrane raziskovalne tematike. Naše dejavnosti usposabljanja so glede na prenos znanja, ki ga želimo deliti razdeljene na tri ravni: 

  1. osnovna raven; osredotočanje na HPC opismenjevanje in splošno HPC orientirane tematike 
  2. napredna raven; tematike pokrivajo različne inteteresne sfere, osredotočanje na STEM (Science, Technology, Engineering in Mathematics) 
  3. ekspertna raven; za uporabnike, ki imajo predhodno znanje na področju HPC; namen zviševanja kompetenc in konkurenčnosti 

V letih 2021 in 2022 smo uspešno izvedli 71 aktivnosti, od tega 52 delavnic in 19 seminarjev. Skupaj smo v dejavnostih privabili več kot 1200 udeležencev. Izmed njih je v posameznem letu kar 1/3 obiskovalo več kot eno delavnico, kar je kazatelj ustreznosti treh ravni prenosa znanja. Poleg tega smo v letu 2021 v našo HPC infrastrukturo uspešno pritegnili več kot 900 novih uporabnikov. 

Računalniško modeliranje jedrske fuzije

Leon Kos, Laboratorij za konstruiranje LECAD, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo

Integrirano modeliranje (IM) je skupek programskih in podatkovnih rešitev, ki omogočajo povezavo ter analizo eksperimentalnih in simulacijskih podatkov v enotnem okolju na različnih časovnih in prostorskih skalah in dimenzijah.
Laboratorij LeCAD se vrsto let ukvarja integriranim modeliranjem jedrske fuzije, ki vključuje stalno uporabo superračunalniškega okolja (HPC) za razvoj in poganjanje specializiranih programskih kod. S pričetki IM v Evropski agenciji za razvoj fuzije (EFDA) in sedaj v konzorciju EUROfusion se je razvilo podatkovno okolje, ki ga je prevzela organizacija ITER, ki pripravlja največji fuzijski eksperiment s ciljem desetkratnega dobitka (Q=10) koristne energije.
Program IM ITER in njegova povezana programska infrastruktura IMAS zagotavljjo preverjena programska orodja za fiziko, ki so potrebna za uspešno izvajanje raziskovalnega načrta. Celovito programsko infrastrukturo sestavljajo: programska oprema za fiziko, ki jo v veliki meri dobavlja skupnost (EUROfusion in ostale članice ITER); elemente, ki podpirajo interakcijo z zapisovanjem in prenosom podatkov med posameznim,i komponentami; kot tudi programska orodja za namestitev za podporo uporabi in s tem potrjevanje potekov dela IMAS na različnih strojnih napravah znotraj raziskovalnih inštitutov članic ITER.  Splošni cilji programa IM so: zadovoljevanje začetnih potreb projekta ITER po natančnejših napovedih in učinkovitem nadzoru plazem; in dolgoročno zagotovitev orodij za modeliranje in nadzor, ki so potrebna za fazo izkoriščanja. Za povezovanje med kodami se uporablja dogovorjene podatkovne strukture (IDS), ki so pripravljene za uporabo v različnih programskih jezikih z dostopom do podatkov preko povezovalgega sloja (AL). Laboratorij LeCAD je v IMAS integriral ali razvil kode kot so SOLPS-ITER, SMITER, JOREK, PDS-WF, ETS, GGD, Raysect, Elmer, ETS, Scenplint, Transmak, …
V prispevku so predstavljeni pomembni izzivi IM fuzije in uporaba infrastrukture IMAS za skupno raziskovalno delo pri pripravi HPC simulacij za prihajajoče eksperimente, ki bodo v rangu velepodatkov (Big Data) pri zajemanju in obdelavi diagnostičnih signalov. Prav tako je izziv HPC pri pripravi simulacij in interpretaciji eksperimentalnih rezutatov.

Enabling open science in Europe with data, software and the compute continuum

Tiziana Ferrari, EGI

The EGI Federation as e-Infrastructure for data-intensive science has the mission to deliver generic capabilities for high volume and high and high speed data acquisition-volume and high-speed data acquisition and pre-processing, big data assimilation into model, forecast production by different simulation models, real-time processing of data, and validation of accuracy in modelling and simulation. In this presentation we will see how adopting open science practices in scientific computing at international scale enabled some of the major discoveries of our century. We will present use cases and the impact generated by opening infrastructures, software and data.

Superračunalništvo in odprti podatki – tehnična plat infrastrukture za hranjenje velepodatkov

Marko Ferme, Janez Brezovnik, Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko

Pri hrambi velepodatkov je potrebno poleg strojne opreme zagotoviti tudi ustrezno programsko opremo ter podpreti procese njihove objave in deljenja z zainteresiranimi deležniki. Predstavili bomo arhitekturo programske opreme, ki opravlja omenjene naloge ter omogoča, da lahko uporabniki svoje podatke prenesejo v trajno hrambo, ustvarijo  trajne identifikatorje, jih ustrezno opremijo z metapodatki in omogočijo deljenje podatkov s pomočjo nacionalne infrastrukture odprtega dostopa.

Predstavitev Slovenske skupnosti odprte znanosti

Dunja Legat, Univerzitetna knjižnica Maribor

Slovenska skupnost odprte znanosti bo povezovala deležnike na področju odprte znanosti v Sloveniji v celovito in pregledno ureditev in vzpostavila enoten, komplementarno delujoč sistem odprte znanosti v Sloveniji na področju storitev, orodij, infrastruktur in izobraževanja. Spodbujala bo širjenje, izmenjavo in ponovno uporabo znanja na način odprtega dostopa, razvijala kompetence za prakticiranje odprte znanosti in vzpostavila organizacijo usposabljanja za ciljne uporabnike. Z združevanjem obstoječih raziskovalnih storitev in podatkovnih infrastruktur bo Slovenska skupnost odprte znanosti spodbujala souporabo virov, storitev in skupno udejstvovanje v domačih in tujih projektih na področju odprte znanosti. Skupnost bo del evropske usmeritve – evropskega oblaka odprte znanosti (EOSC) – ki je zaupanja vredno integrirano virtualno okolje z nemotenim dostopom do podatkov in interoperabilnih storitev, ki bodo milijonom znanstvenikov omogočale dostop, hrambo, upravljanje, analizo, deljenje in ponovno uporabo raziskovalnih podatkov onkraj meja držav in znanstvenih disciplin.

Uvodni pozdrav in predstavitev strateških okvirjev razvoja odprte znanosti v Sloveniji

Tomaž Boh, MIZŠ

Odprta znanost je pomemben gradnik Evropskega raziskovalnega prostora (ERA), hkrati pa je tudi proces, v katerega je intenzivno vključena širša raziskvoalna skupnost in oblikovalci politik na področju raziskovalne dejavnosti. Evropski in tudi širši mednarodni dokumenti postavljajo osnovni okvir, znotraj katerega se razvija področje odprte znanosti tudi v Sloveniji. Nata način je postavljen minimalni okvir – skupni imenovalec – na katerem temelji oblikovalnje nacionalnih politik. V predstavitvi bo predstavljen nacionalni strateški okvir, ki ga predstavljata predvsem Zakon o znanstvenoraziskovalni in inovacijski dejavnosti in Znanstvenoraziskovalna in inovacijska strategija Slovenije.  

Nacionalna infrastruktura odprte znanosti

Peter Sterle, MIZŠ, in Milan Ojsteršek, Univerza v Mariboru

Odprta znanost zahteva tudi popolnoma nov nivo digitalizacije znanosti. Poglavitni cilj EOSC (Evropskega oblaka odprte znanosti) je vzpostavitev »interneta« raziskovalnih podatkov in storitev. Pri tem pa moramo vedeti, da je to izjemno ambiciozen cilj, saj predvideva vzpostavitev popolnoma nove med seboj povezane podatkovne infrastrukture na še ne uveljavljenih standardih in procesih. Optimistična ocena je, da bo do leta 2040 v »internet« raziskovalnih podatkov in storitev povezanih največ 40 % vseh raziskovalnih rezultatov. V Sloveniji smo z letom 2022 na sprejeli Resolucijo o znanstvenoraziskovalni in inovacijski strategiji Slovenije 2030 (ReZrIS30) ter Načrt razvoja raziskovalne infrastrukture 2030 (NRRI 2030), ki predvidevajo prehod na odprto znanost in vzpostavitev potrebne infrastrukture za digitalizacijo. Pojem infrastruktura moramo v tem kontekstu razumeti v najširšem smislu, saj predvideva tako vzpostavitev fizičnih gradnikov digitalizacije kot tudi vzpostavitev skupnosti deležnikov in struktur za stalno izobraževanje uporabnikov. Pri prehodu na digitalizacijo za odprto znanost je tudi nujno vzpostaviti sistem vključujočega upravljanja infrastrukture na način, da bodo smiselno lahko sodelovali izvajalci raziskav, financerji, odločevalci in upravljavci informacijskih infrastruktur ter storitev. Nacionalno infrastrukturo odprte znanosti sestavljajo nacionalni portal, nacionalni strežnik za dodeljevanje identifikatorjev PID digitalnim objektom, velepodatkovni arhiv, institucionalni repozitoriji slovenskih univerz, repozitorij samostojnih visokošolskih in višješolskih organizacij in repozitorij slovenskih raziskovalnih organizacij, ki niso del slovenskih univerz. Repozitoriji hranijo zaključna dela študija, znanstvene članke, monografije, učna gradiva, nabore raziskovalnih podatkov, programsko opremo in druge rezultate raziskav. Povezani so s COBISS, portalom akademske digitalne zbirke Slovenije in SICRIS. Metapodatke digitalnih objektov žanjejo  agregatorji (OpenAire, B2Find, evropski portal znanstvenih magistrskih ter doktorskih del DART-Europe, OpenDOAR, ROAR, BASE, WorldCat …) ter iskalniki ( Google, Google Scholar, Google Dataset search…). Infrastruktura uporablja za avtentikacijo uporabnikov storitev ARNES AAI. Nacionalni portal agregira digitalne objekte in njihove metapodatke  iz repozitorijev in drugih slovenskih zbirk (trenutno iz Digitalne knjižnice Slovenije, VideoLectures.NET, Arhiva družboslovnih podatkov, podatkovnega arhiva CLARIN.SI, in Digitalne knjižnice Ministrstva za obrambo  in odprto dostopne članke in monografije založnikov odprto dostopnih publikacij). Metapodatke in vsebine uporablja za potrebe skupnega iskalnika, priporočilnega sistema ter detektorja podobnih vsebin. Velepodatkovni arhiv služi za hranjenje velepodatkov in je povezan z infrastrukturo Slovenskega superračunalniškega omrežja SLING. Trajno hranjenje vseh digitalnih objektov iz repozitorijev izvaja ARNESov podatkovni arhiv. V predavanju bova predstavila trenutno stanje nacionalne infrastrukture odprte znanosti v Sloveniji in podala smernice njenega nadaljnjega razvoja.

Open Science and EOSC in the European Research Area

Michel Schouppe, Evropska komisija

This presentation will start by reminding shortly the transformative concept of Open Science and describing data practices by the European researchers from a recent Pan-study on the European Research Data Landscape (ERDL) commissioned by the European Commission. It will then remind the EC strategy for Open Science and the historical support given by the Member States through the European Council.  It will then zoom into ongoing priorities by the EOSC tripartite governance in the context of the ERA Policy Agenda 2022-2024. Finally, different Open Science practices will be illustrated as part of the Open Science catalogue under development by the EOSC tripartite governance.

Slovenski nacionalni kompetenčni center za superračunalništvo

Damjan Harisch, Arnes, koordinator NCC Slovenija

Slovenski nacionalni kompetenčni center za superračunalništvo deluje v okviru Slovenskega superračunalniškega omrežja (SLING). Je eden od 33 nacionalnih kompetenčnih centrov v Evropi, katerih cilj je povečati smiselno uporabo superračunalnikov. Evropa želi z vlaganji v infrastrukturo in znanje ujeti in prehiteti ZDA ter nekatere azijske države na področju uporabe superračunalnikov. Poleg izgradnje novih superračunalnikov bomo prek delovanja nacionalnih kompetenčnih centrov spodbujali uporabo superračunalniških zmogljivosti za potrebe raziskav v znanosti in industriji, na akademskem področju ter pri zagotavljanju javnih storitev, predvsem prek dviga nivoja znanja uporabnikov in splošnega zavedanja, kakšne so prednosti uporabe tovrstne tehnologije.
Pomemben del aktivnosti nacionalnega kompetenčnega centra je organizacija izobraževanj. Pripravljamo brezplačne delavnice in seminarje, ki jih lahko obišče kdorkoli. Ideja je, da imajo posamezniki, ki želijo pridobiti ta znanja, na voljo izobraževanja, ki so prilagojena oziroma zahtevajo različne nivoje predznanja.
Naslednja aktivnost je organizacija oziroma vzpostavitev sistema uporabniške podpore, torej kako pomagati tistim, ki želijo na kakršenkoli smiseln način uporabiti superračunalniške vire, predvsem tiste, ki so na voljo v okviru konzorcija SLING. Pomembno je predvsem, da je uporabnikom na voljo ena vstopna točka za vsa vprašanja – to je e-naslov: podpora@sling.si.
Prav tako je naloga nacionalnega kompetenčnega centra tudi spodbujanje uporabe superračunalnikov v industriji oziroma gospodarstvu. V okviru delovanja nacionalnega kompetenčnega centra mislimo predvsem o pomoči malim in srednjim podjetjem. Predvsem si želimo oceniti oziroma poiskati potencial posameznih podjetij – ali bi bila za njih oziroma njihovo poslovanje koristna uporaba superračunalniških zmogljivosti. To podjetja lahko storijo prek izpolnitve vprašalnika – tako imenovanega »HPC4SME assesment tool«, kjer na podlagi vprašanj, na katere podjetje odgovori, ugotovimo ta potencial in predvsem, kako jim pri tem lahko pomagamo.