Creare e rafforzare una tecnologia europea per il calcolo ad alte prestazioni per accelerare l’addestramento di modelli intelligenti e risolvere problemi scientifici fondamentali. A questo lavorerà per i prossimi due anni, un gruppo di studiosi dei dipartimenti di Ingegneria e Scienza dell’Informazione, Fisica e Matematica dell’Università di Trento coinvolto nel progetto europeo Net4Exa. UniTrento è tra gli otto partner dell’iniziativa, coordinata dal centro di ricerca francese Cea e vede tra i partecipanti anche Grecia e Norvegia. È sostenuta dal programma Horizon Europe nell'ambito di EuroHPC, un progetto europeo per la creazione di una rete di supercomputer ad alte prestazioni e di centri di calcolo di eccellenza in tutta Europa. Il finanziamento totale ammonta a 71 milioni di euro. L’obiettivo è costruire sistemi di calcolo ad altissime prestazioni in grado di realizzare enormi quantità di operazioni in tempi brevi. Flavio Vella, professore di Informatica al Disi, è il principal investigator dell’unità di Trento.
Per l’Europa, la sfida di diventare leader mondiale in settori come la medicina, lo sviluppo industriale e la ricerca scientifica dipende anche dalla capacità di sviluppare modelli matematici e predittivi sempre più sofisticati che richiedono sistemi di calcolo ad alte prestazioni (High Performance Computing). Oggi è costruire supercomputer avanzati progettati per risolvere problemi complessi di elaborazione, capaci di eseguire milioni di miliardi di azioni al secondo. Raccontato in questi termini, il lavoro può apparire distante e difficile da immaginare per chi non è esperto. Ma se si pensa all’ impatto e alle possibilità che ricerche di questo tipo avranno sulla vita delle persone, si può comprendere perché l’Europa stia investendo nel settore dell’HPC. Il calcolo ad alte prestazioni consente infatti di poter simulare esperimenti che non possono essere eseguiti in laboratorio e che sarebbero impossibili o richiederebbero troppo tempo ai computer tradizionali e che però interessano molteplici ambiti di studio: dalla climatologia alla biomedicina, dalla fisica nucleare alla ricerca aerospaziale, solo per citarne alcuni. «L'obiettivo finale del progetto nel quale siamo coinvolti – spiega Vella – è realizzare la prossima generazione di tecnologie di interconnessione di rete, per garantire una comunicazione sempre più veloce tra le unità di elaborazione presenti in un Supercomputer. Il gruppo di ricerca dell’Università di Trento contribuirà a vari livelli: sia sullo sviluppo dell’architettura dell’hardware, sia sul modello di programmazione validando su diverse applicazioni scientifiche. «Le applicazioni saranno fornite dai diversi dipartimenti del Polo Collina, con in testa il Disi. Specificatamente, il Dipartimento di Matematica lavorerà su un modello matematico per la simulazione cardiaca e cardiovascolare, mentre il Dipartimento di Fisica si occuperà di sviluppare modelli dinamica molecolare». Il progetto è partito formalmente a dicembre e durerà fino a febbraio 2027. Rappresenta un altro punto di continuità con le iniziative Pnrr quali il Centro Nazionale HPC, Big Data e Quantum Computing, dove l’ateneo trentino è fortemente coinvolto. I tre dipartimenti dell’Ateneo che, con i loro studiosi, fanno parte del consorzio Net4Exa, sono specializzati non solo nello sviluppo di ricerca di base, ma anche nell'high performance computing per l'accelerazione di applicazioni scientifiche e di intelligenza artificiale. Metteranno a disposizione il loro know-how per realizzare la tecnologia e per validarla. Per fare questo è stato costruito un team di esperti che comprende: per il Disi oltre a Vella, Fabrizio Granelli, Philippe Velha, Sandro Fiore, Domenico Siracusa, Alberto Montresor; Luca Tubiana e Raffaello Potestio per il Dipartimento di Fisica; Simone Pezzuto per quello di Matematica. Nello specifico si occuperanno dello studio, dello sviluppo e della validazione di tecnologia di rete per accelerare applicazioni di intelligenza artificiale, contribuendo alle future generazioni di componenti made in Europe. Ma qual è l'impatto che avrà questo progetto? Perché è importante raccontarlo? «L'obiettivo più ampio è quello di sviluppare tecnologia europea per la prossima generazione di supercomputer mantenendo competitività e prestazioni comparabili alla tecnologia statunitense che storicamente detta il passo e domina le classifiche», risponde il docente. E tra gli esempi Vella cita due supercomputer europei: Leonardo, tra i dieci calcolatori più potenti al mondo in funzione al tecnopolo Cineca di Bologna focalizzato su ricerca farmaceutica e cambiamenti climatici; e Jupiter in Germania, l’ultimo supercomputer in fase di realizzazione che avrà una potenza di calcolo senza precedenti (sarà in grado di superare la soglia del miliardo di miliardi di calcoli al secondo). Questo permetterà di affrontare sfide complesse in diversi ambiti, come il cambiamento climatico, la gestione delle pandemie e la produzione di energia sostenibile, sfruttando le potenzialità di modelli di intelligenza artificiale sempre più grandi ed efficaci. La prospettiva è aggiungere un altro tassello nel percorso verso una tecnologia per il calcolo ad alte prestazioni tutta europea.
