Superkompjuterët, inteligjenca artificiale dhe binjakët dixhitalë: një udhëzues i plotë në spanjisht

Informatec Digital » Burime » Superkompjuterët, inteligjenca artificiale dhe binjakët dixhitalë: një udhëzues i plotë në spanjisht

La superkompjuterët dhe inteligjenca artificiale Ato janë bërë çiftëzimi në modë i teknologjisë së sotme. Nuk po flasim më vetëm për qendra të mëdha të të dhënave të fshehura në bunkerë shkencorë, por për makina të afta për të krijuar binjakët dixhitalë të planetit, të zemrës njerëzore ose të një qyteti të tërë, madje edhe të superkompjuterëve desktopë që futen (pak a shumë) nën një tavolinë zyre.

Në të njëjtën kohë, po përjetojmë një ndryshim faze në IA: nga bumi i trajnimi i modeleve gjigante jemi kthyer në një obsesion me përfundimDomethënë, duke i përdorur ato modele me kapacitet të plotë në baza ditore. Prodhuesit e pajisjeve, qendrat kërkimore dhe universitetet tani po konkurrojnë për të ofruar gjithçka, nga qendrat e superkompjuterëve si Qendra e Superkompjuterëve të Barcelonës (BSC) ose LUMI Europian, te serverët kompaktë dhe PC-të e gatshme për inteligjencë artificiale që sjellin një lloj "mini superkompjuteri" në desktop.

Çfarë është në të vërtetë superkompjuterizimi dhe si matet fuqia e tij?

Kur flasim për superkompjuterë, nuk i referohemi një PC të përmirësuar, por... grupe prej mijëra kompjuterësh që punojnë në një mënyrë të koordinuar sikur të ishin një makinë e vetme. Secili prej këtyre kompjuterëve është një nyje, me CPU-të, GPU-të, RAM-in dhe hapësirën e ruajtjes së të dhënave, të lidhura nga rrjete ndërlidhëse ultra të shpejta që minimizojnë gjendje latente, armiku i madh i performancës.

Fuqia e këtyre makinave shprehet në FLOPS (operacione me pikë lundruese për sekondë)Në shtëpi, një kompjuter i fuqishëm mund të funksionojë në diapazonin teraFLOPS (TFLOPS). Në superkompjuterë, ne po luajmë në një kategori tjetër: është normale të flasim për petaFLOPS (10¹⁵ operacione për sekondë) dhe, në sistemet më të përparuara, të ekzaFLOPS (10¹⁸Frontier, në Shtetet e Bashkuara, ka qenë i pari që ka thyer zyrtarisht barrierën e shkallës ekza.

Për t'ju dhënë një ide, një superkompjuter modern mund të bëjë në një orë atë që do të bënte një kompjuter shtëpiak. vite për të llogariturKjo fuqi brutale llogaritëse është ajo që na lejon të simulojmë gjithçka, nga uraganet te dinamika e proteinave, ose të trajnojmë modele të inteligjencës artificiale me miliarda parametra.

Si duken fizikisht superkompjuterët dhe pse kanë nevojë për kaq shumë ftohje?

Vizualisht, një superkompjuter nuk ngjan aspak me një PC tipik desktop. Zakonisht i ngjan më shumë një dhomë plot me dollapë metalikësecila me qindra ose mijëra procesorë, GPU dhe disqe. Fuqia është e tillë që konsumi i energjisë mund të arrijë disa megavatDhe një pjesë e mirë e këtij konsumi përdoret si nxehtësi.

Kjo është arsyeja pse këto sisteme kanë nevojë dhoma të dedikuara me ftohje ekstremeKontroll industrial i klimës, korridore të nxehta dhe të ftohta, ftohje me lëng direkt në çip, madje edhe zgjidhje krijuese për shfrytëzimin e asaj nxehtësie. Në Zvicër, për shembull, ata ripërdor nxehtësinë nga një superkompjuter për të ngrohja e ndërtesave universitareduke e kthyer një problem në një avantazh.

Në disa raste, përdoren sisteme shumë të sofistikuara sigurie dhe mbrojtjeje, si p.sh. urna qelqi me sisteme speciale për shuarjen e zjarrit të cilat përdorin ujë të mikronizuar të aftë për të shuar zjarret pa dëmtuar elektronikën. Ky është rasti i MareNostrum origjinal në Barcelonë, i instaluar brenda kapelës së Universitetit Politeknik të Katalonjës: ndoshta një nga Superkompjuterë me vendet më të pazakonta në botë.

Revolucioni i binjakëve dixhitalë: nga Toka në zemrën e njeriut

Kombinimi i superkompjuterëve dhe inteligjencës artificiale po nxit një koncept kyç: binjake dixhitaleAto nuk janë modele të thjeshta virtuale, por kopje dinamike që integrojnë të dhëna reale në kohë pothuajse reale për të simuluar, parashikuar dhe optimizuar atë që ndodh në botën fizike.

Në Evropë, Komisioni Evropian po e promovon programin Destinacioni Tokë (DestinE)qëllimi i të cilit është të zhvillojë një binjak dixhital shumë të saktë të Tokës brenda pak vitesh. Falë superkompjuterëve si DHOMAMë i fuqishmi në Bashkimin Evropian, është i mundur të kryhen simulime klimatike me rezolucion shumë të lartë dhe afatgjata, duke përfshirë atmosferën, oqeanet dhe sipërfaqen e tokës me një nivel detajesh që deri vonë ishte i mundur vetëm me modele shumë afatshkurtra të motit.

Sipas Utz-Uwe Haus, kreu i Laboratorit Kërkimor HPE HPC/AI EMEA, kjo aftësi lejon të kuptojmë më mirë fenomenet ekstreme për menaxhimin e fatkeqësive, studimin e skenarëve të ndryshimeve klimatike ose vlerësimin e ndikimit të akullnajave, akullit detar, bimësisë dhe aerosoleve në klimën globale. Por gjithashtu lejon diçka shumë praktike: parashikojnë efektet lokale me saktësi të jashtëzakonshme, siç janë reshjet mesatare të shiut, thatësirat ose përmbytjet në shkallë rajonale ose qyteti.

Kjo ka pasoja të drejtpërdrejta në planifikim bujqësor (cilat kultura janë të qëndrueshme në një zonë dhe me çfarë rreziku), në investime në burime të rinovueshme (parashikimi i orëve me diell dhe erë gjatë dekadave) ose në projektimin e infrastrukturës. Është një shembull i qartë se si superkompjuterizimi pushon së qeni diçka abstrakte dhe fillon të ndikojë në vendime ekonomike shumë konkrete.

Binjakë dixhitalë në qytete, lumenj dhe porte

Binjakët dixhitalë nuk ndalen vetëm te klima globale. Zona metropolitane e Barcelonës Ka një binjak dixhital të 164 bashkive të saj që lejon simulimin e skenarëve urbanë, ekonomikë, të lëvizshmërisë, të strehimit dhe të njohurive për dekadat e ardhshme. Politikat dhe planet mund të testohen në këtë replikë virtuale përpara se të merren vendime në botën reale.

Në sektorin e porteve dhe lumenjve, Porti i Seviljes Guadaltwin, një binjak dixhital i Guadalquivir Eurovia, po zhvillohet si pjesë e planit të saj të dixhitalizimit. Ky sistem integron inteligjencën artificiale dhe të mësuarit automatik për të Përmirësoni parashikimet dhe vendimet mbi trafikun lumor, menaxhimin e projekteve, baticat, infrastrukturën dhe sigurinë.

Edhe në fusha në dukje të ndryshme, të tilla si fizika me energji të lartë dhe moda, binjakët dixhitalë kanë filluar të hapin rrugën e tyre në treg. CERN Ai heton se si t'i përdorë këto modele në eksperimentet e tij në fizikën e grimcave, robotët dhe sistemet e ftohjes, dhe paralelisht, kompani si H&M kanë krijuar kopje dixhitale të modeleve njerëzore për fushatat reklamuese, duke gjeneruar debate rreth të drejtave të imazhit dhe të ardhmes së punës krijuese.

Trupi i njeriut si binjaku i ardhshëm i madh dixhital

Një nga sfidat më ambicioze qëndron në shëndetësi. Ekipe si ajo nga Steven Niederer Në Imperial College London, studiuesit po punojnë mbi binjakët dixhitalë të zemrave individuale, me formën, madhësinë dhe funksionin e tyre specifik. Këto modele u lejojnë atyre të simulojnë operacione dhe trajtime pa rrezik për pacientin, dhe përdoren tashmë në provat klinike dhe në planifikimin e ndërhyrjeve.

Studiues si Andreu Climent dhe María de la Salud Guillem, nga Universiteti Politeknik i Valencias, besojnë se këto binjakë dixhitalë kardiakë Ato do të jenë çelësi për trajtimin e aritmive komplekse, për të vendosur se kush përfiton nga një defibrilator i implantueshëm ose për të parashikuar rrezikun e vdekjes së papritur. Dhe qëllimi afatgjatë është edhe më ambicioz: të ndërtohet një binjak dixhital i plotë i trupit të njeriut që lejon testimin e terapive, rregullimin e dozave të ilaçeve dhe personalizimin e ilaçit në maksimum.

IA, superkompjuterët dhe kalimi nga trajnimi në nxjerrjen e përfundimeve

Për vite me radhë, pjesa më e madhe e investimeve në IA ka shkuar drejt trajnimit të modeleve gjithnjë e më të mëdha, veçanërisht në IA gjenerative. Sot, fokusi po zhvendoset qartë drejt... përfundimtë përdoren këto modele në shkallë të gjerë në prodhim, vazhdimisht dhe me një kosto më të ulët për operacion.

Në CES 2026 Ky ndryshim është parë qartë. Prodhues si Lenovo kanë prezantuar servera të projektuar posaçërisht për nxjerrje përfundimesh, siç janë ThinkSystem SR675i, SR650i dhe ThinkEdge SE455i, të përgatitur për të ekzekutuar modele të inteligjencës artificiale pranë vendit ku gjenerohen të dhënat, në të ashtuquajturën buzë.

Origin PC, tani i integruar në ekosistemin Corsair, ka treguar Kompleti i Zhvilluesve të AI-së S-Class EdgeNjë platformë kompakte dhe e gatshme për përdorim për zhvillimin e inteligjencës artificiale në skajin e rrjetit. Ideja është që ekipet e vogla të zhvillimit ose kërkimit mund të Testoni dhe vendosni inteligjencën artificiale pa u mbështetur gjithmonë në cloud ose nga qendra të mëdha të të dhënave të jashtme.

Shumica e prodhuesve të PC-ve të pranishëm në CES kanë ndjekur të njëjtën linjë: Acer me mini-stacionin e saj RA100 AI dhe desktopët e saj të përditësuar Veriton; LG GRAM me aftësi të dyfishta të inteligjencës artificiale (lokal + cloud); Asus me një bateri të Vivobook të ri dhe një kabriolet ProArt PX13 i orientuar drejt krijuesve që punojnë me inteligjencën artificiale; Dell po rifreskon gamën XPS për ngarkesat e punës së IA-së; dhe HP duke përditësuar EliteBook, EliteBoard, Omnibook dhe OmniStudio, të gjitha me Përshpejtimi i inteligjencës artificiale dhe fuqia e të dhënave.

Superkompjuterët që zbresin në desktop: “superkompjuteri i desktopit”

Një lëvizje veçanërisht interesante është ajo e superkompjuterë lokalëme makina që, ndonëse jo në shkallën e një qendre kombëtare, ofrojnë kapacitet të jashtëzakonshëm në një format desktopi. Në CES 2026, Gigabyte (përmes degës së saj Giga Computing) prezantoi Gigabyte W775-V10një “superkompjuter desktopi” i vërtetë.

Ky ekip integron NVIDIA AI stack dhe përshpejtuesi NVIDIA GB300 Grace Blackwell Ultra Desktop...ndër komponentë të tjerë të nivelit të lartë. Qëllimi i tij është t'u mundësojë grupeve të punës të fokusuara në inteligjencën artificiale që të... trajnoni dhe nxirrni përfundime për modele komplekse pa u mbështetur në cloud as nga qendrat e të dhënave të jashtme, duke ruajtur kontroll të plotë mbi të dhënat dhe mjedisin e ekzekutimit.

Krahas kësaj, CES ka shërbyer për të rifreskuar ekosistemin e komponentëve: CPU të reja intel core ultra, i ri AMD Ryzen, çipi Snapdragon X2 Plus SSD-të BG7 të Qualcomm, memoria e përparuar DDR5 e Kioxia dhe motherboard-et e përditësuara MSI janë të gjitha të dizajnuara për të mbështetur ngarkesa pune intensive me të dhëna dhe me inteligjencë artificiale.

Në fushën e pajisjeve periferike, marka si Corsair shfaqën mausët dhe tastierat e tyre më të fundit të klasit të lartë, ndërsa Anker, eufy dhe soundcore u përqendruan në pajisjet e lidhura. Madje u shfaqën edhe disa pajisje të çuditshme, të tilla si Plaud Notepin S, një pajisje e vogël për të mbajtur shënime duke përdorur inteligjencën artificiale.

Për çfarë përdoren superkompjuterët sot: nga COVID-i te cilësia e ajrit

Superkompjuterët përdoren pothuajse gjithmonë për kërkime të avancuara në fusha ku një PC normal do të duhej shumë kohë për t'i llogaritur. Ndër përdorimet e tij klasike janë meteorologjia dhe klimaSimulimi i tërmeteve, kërkime në astrofizikë, gjeofizikë, biologji, mjekësi, dizajn ilaçesh ose inxhinieri hapësinore.

Gjatë Pandemia e covid-19Disa superkompjuterë u përdorën për të simuluar sjelljen e proteinave virale, për të testuar kombinimet e molekulave dhe për të përshpejtuar kërkimin për ilaçe. Simulimi masiv u lejoi studiuesve të hidhnin poshtë qasjet jopremtuese dhe të përqendronin përpjekjet e tyre te komponimet me probabilitetin më të lartë të suksesit.

Qendra të tilla si Qendra Superkompjuterike e Barcelonës Ata kanë treguar shembuj shumë konkretë: duke përdorur të dhëna sensorësh dhe modele të dinamikës së fluideve, ata trajnuan rrjetet nervore për të kontrolli i inceneratorëve dhe të përmirësojë efikasitetin e karburantit duke ulur emetimet; ose për të parashikojnë cilësinë e ajrit në qytete të mëdha me saktësi të jashtëzakonshme, bazuar në të dhëna historike të viteve të tëra.

Një shembull tjetër i mrekullueshëm është Palos AlphafaSistemi i DeepMind për parashikimin e palosjes së proteinave nga sekuenca e aminoacideve të tyre. Ky problem, i konsideruar si i nivelit të Çmimit Nobel, ka përfituar nga një kombinim shpërthyes i IA, të dhënat e mëdha dhe superkompjuterëtNdikimi në biomjekësinë dhe dizajnin e barnave po rezulton i jashtëzakonshëm, deri në atë pikë sa dhjetëra mijëra studiues në të gjithë botën tashmë po i përdorin rezultatet e saj çdo ditë.

Përdorimet e zakonshme të superkompjuterëve

• Parashikimi i motit dhe klimës në afat të mesëm dhe afatgjatë.
• Simulimi i tërmeteve, cunameve dhe fatkeqësive natyrore për të zvogëluar dëmin.
• Projektimi dhe testimi i avionëve, automjeteve dhe raketave duke përdorur modele aerodinamike.
• Zbulimi dhe dizajni i ilaçeve dhe studime të ndërveprimit molekular.
• Astrofizikë dhe kozmologji: formimi i galaktikave, yjeve dhe vrimave të zeza.
• Cilësia e ajrit dhe përbërja atmosferike në rajone dhe qytete.
• Të dhëna të mëdha dhe simulim social: evolucioni kulturor, lëvizjet e popullsisë, qytetet inteligjente.
• Siguria dhe mbrojtjanga simulimi i armëve bërthamore te binjakët dixhitalë të radarëve dhe sistemeve komplekse.

Ku ndodhen superkompjuterët e mëdhenj dhe çfarë roli luan Spanja?

Lista Top500 Ai përpilon dhe rendit 500 superkompjuterët më të fuqishëm në botë dy herë në vit, një listë që e ka mbajtur që nga viti 1993. Edhe pse Kina kryeson në numrin e sistemeve në atë listë, Shtetet e Bashkuara e mbajnë kryesimin e saj në fuqi totale e shtuarsidomos me makina si Frontier.

Midis gjigantëve aktualë që gjejmë Fugaku në Japoni, e cila ishte në krye për vite me radhë; Samiti y vargmal i thepisur në Shtetet e Bashkuara; ose Sunway TaihuLight y Tianhe-2A në Kinë, e cila dikur mbante edhe vendin e parë. Italia pret sisteme të tilla si HPC5 o Markoni-100dhe Zvicra ka Pizz Daint, një protagonist i hershëm në Evropë.

Në Spanjë, standardi është MareNostrum nga Qendra e Superkompjuterëve të Barcelonës. Që nga versioni i parë në vitin 2004, me rreth 42,4 teraFLOPS, është shkallëzuar deri në MareNostrum 4 aktual, me rreth 13,7 petaFLOPSGjenerata e ardhshme, MareNostrum 5, do të përfaqësojë një kërcim disa herë më të madh në konsumin e energjisë dhe energjisë, dhe është pjesë e strategjisë evropiane për t'u pajisur me... infrastrukturat e shkallës ekza.

Një rrjet shumë i rëndësishëm është Rrjeti Spanjoll i Superkompjuterëve (RES)Ky rrjet bashkon qendra dhe makineri të shpërndara nëpër komunitete të ndryshme autonome, duke e mundësuar atë t'u shërbejë studiuesve në të gjithë vendin. Për më tepër, një Rrjeti Ibero-Amerikan i Superkompjuterëve, i cili lidh burime nga vende si Meksika dhe partnerë të tjerë të Amerikës Latine për projekte të përbashkëta.

Në nivel rajonal, objekte të tilla si Superkompjuteri Picasso nga Universiteti i Malagas, me rreth 40.000 bërthama kompjuterike dhe 180 TB RAM. Picasso u shërben si studiuesve nga vetë universiteti ashtu edhe përdoruesve andaluzianë përmes Platformës së Bioinformatikës andaluziane dhe shkencëtarëve nga e gjithë Spanja përmes RES.

Të gjitha këto sisteme pothuajse gjithmonë funksionojnë me Linux ose derivateve, për shkak të natyrës së tyre me burim të hapur, stabilitetit dhe konsumit të ulët të burimeve krahasuar me sistemet e tjera operative komerciale. Mbi këtë themel, është ndërtuar një ekosistem mjetesh shkencore, mjedisesh programimi dhe bibliotekash të inteligjencës artificiale, të specializuara dhe të rafinuara me kalimin e viteve.

Qendrat referuese: Qendra e Superkompjuterëve të Barcelonës dhe gara evropiane për harduerin e vet

El Qendra e Superkompjuterëve të Barcelonës (BSC) është një nga lojtarët kryesorë evropianë në kërkimin e superkompjuterëve dhe arkitekturës kompjuterike. I drejtuar për dekada nga Mateo Valero, BSC ka kaluar nga menaxhimi i një superkompjuteri të vetëm në një qendër me më shumë se një mijë njerëz nga më shumë se 50 vende, të organizuara në departamente të Shkencat Kompjuterike, Shkencat e Jetës, Shkencat e Tokës dhe Zbatimet Sociale.

Një nga tiparet dalluese të BSC-së është se nuk kufizohet vetëm në operimin e makinave, por përkundrazi zhvillon softuer të patentuar, algoritme dhe madje edhe procesorëAi ka qenë i përfshirë në projekte evropiane për vite me radhë, si p.sh. EuroHPC dhe në iniciativa të tilla si Iniciativa Evropiane e Procesorëve (EPI) ose çipet evropiane të bazuara në arkitektura të hapura si p.sh. RISC-V, me qëllim uljen e varësisë së Evropës nga prodhuesit amerikanë dhe aziatikë.

Në bashkëpunim me partnerë të tjerë, BSC ka promovuar prototipet e procesorëve vektorialëPlatforma të bazuara në ARM dhe RISC-V, dhe një familje e tërë dizajnesh me emra si Breshkë, hardhucë ​​ose kameleontë cilat janë bërë gjithnjë e më komplekse me çdo brez. Ideja është të krijohen, në planin afatmesëm, çipa të aftë për të furnizuar me energji Superkompjuterët “MareNostrum 6”. me teknologjinë kritike të informatikës të zhvilluar në Evropë.

Kjo përpjekje është e përshtatur brenda një realiteti të pakëndshëm: Evropa dikur projektonte një pjesë të arkitekturës ARM, por shitja e ARM-së kompanive jo-evropiane dhe mungesa e fabrikave të mëdha të veta e kanë lënë kontinentin në një gjendje të vështirë. pozicion delikatPërballë lëvizjeve si Shtetet e Bashkuara që garantojnë prodhimin e avancuar të TSMC në Arizona, ose fabrikat e çipave që Gjermania dhe Franca po tërheqin me subvencione të mëdha publike, Spanja përballet me sfidën e kombinimit dizajn, prodhim dhe ekosistem industrial me burime relativisht më të pakta.

Në këtë kontekst, strategjia spanjolle përfshin konsolidimin e qendrave si BSC, promovimin e rrjeteve si BRE, mbështetjen e projekteve me çip të hapur dhe formojnë profile shumë të rralla në arkitekturën kompjuterike dhe IA-në. Nuk është rastësi që, siç e pranojnë vetë drejtorët e qendrës, doktorantët e specializuar në këto fusha marrin oferta nga industria private me paga që vështirë se mund të krahasohen me ato akademike, gjë që e ndërlikon mbajtjen e talenteve.

Ndërkohë universitete të tjera spanjolle Ata po forcojnë infrastrukturën e tyre, siç demonstrohet nga projekti Picasso në Malaga ose nyjet e RES të shpërndara në të gjithë vendin. Në shumë raste, këto sisteme shërbejnë si fizikë grimcash siç janë studimet e ndryshimeve klimatike, inxhinieria, bioinformatika ose projektet e qyteteve inteligjente, duke demonstruar se superkompjuterizimi nuk është më një luks i rezervuar vetëm për disa laboratorë.

Duke parë të gjithë pamjen, është mjaft e qartë se superkompjuterët kanë kaluar nga një kuriozitet laboratorik në një... infrastrukturë kritike për klimën, shëndetin, sigurinë, ekonominë dhe madje edhe për mënyrën se si i projektojmë qytetet, automjetet ose ilaçet. Në të njëjtën kohë, kalimi i inteligjencës artificiale nga laboratori në prodhim dhe rritja e binjakëve dixhitalë po sjellin një pjesë të kësaj fuqie në servera të specializuar dhe madje edhe në desktopët e inxhinierëve dhe shkencëtarëve, duke hapur një skenar në të cilin, larg zhdukjes, superkompjuterët po integrohen gjithnjë e më shumë në jetën tonë të përditshme, edhe nëse shpesh nuk e shohim.