Süper bilgisayarlar, yapay zeka ve dijital ikizler: İspanyolca kapsamlı bir rehber

Informatec Dijital » Ücretsiz Destekler » Süper bilgisayarlar, yapay zeka ve dijital ikizler: İspanyolca kapsamlı bir rehber

La süper bilgisayar ve yapay zeka Günümüz teknolojisinin gözde ikilisi haline geldiler. Artık sadece bilimsel sığınaklarda gizlenmiş büyük veri merkezlerinden değil, veri üretebilen makinelerden bahsediyoruz. gezegenin, insan kalbinin dijital ikizleri Ya da koca bir şehir, hatta bir ofis masasının altına (aşağı yukarı) sığan masaüstü süper bilgisayarlar bile olabilir.

Aynı zamanda, yapay zekada bir faz değişimi yaşıyoruz: patlama döneminden... dev modellerin eğitimi Bizler, şu konuya takıntılı hale geldik: çıkarımYani, bu modelleri günlük olarak tam kapasiteyle kullanarak. Donanım üreticileri, araştırma merkezleri ve üniversiteler artık süper bilgisayar merkezlerinden tutun da her şeye kadar her şeyi sunmak için yarışıyorlar. Barselona Süper Bilgisayar Merkezi (BSC) Ya da Avrupa'nın LUMI'sinden, masaüstüne bir tür "mini süper bilgisayar" getiren kompakt sunuculara ve yapay zekaya hazır PC'lere kadar.

Süper bilgisayar gerçekte nedir ve gücü nasıl ölçülür?

Süper bilgisayarlardan bahsettiğimizde, gelişmiş özelliklere sahip bir PC'den değil, binlerce bilgisayardan oluşan kümeler Tek bir makine gibi koordineli bir şekilde çalışan bu bilgisayarların her biri, CPU'ları, GPU'ları, RAM'i ve depolama birimleriyle bir düğümdür ve ultra hızlı ara bağlantı ağları aracılığıyla birbirine bağlanarak kaynak kullanımını en aza indirir. gecikmePerformansın en büyük düşmanı.

Bu makinelerin gücü şu şekilde ifade edilir: FLOPS (saniyede kayan noktalı işlem sayısı)Evde, güçlü bir bilgisayar teraFLOPS (TFLOPS) aralığında çalışabilir. Süper bilgisayarlarda ise farklı bir ligdeyiz: TFLOPS'tan bahsetmek normaldir. petaFLOPLAR (10¹⁵ saniyede işlem sayısı) ve en gelişmiş sistemlerde ise exaFLOPS (10¹⁸Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Frontier, eksaskala bariyerini resmi olarak aşan ilk şirket oldu.

Size bir fikir vermek gerekirse, modern bir süper bilgisayar, ev bilgisayarının bir saatte yapabileceği işi yapabilir. hesaplamak için yıllarBu muazzam işlem gücü, kasırgalardan protein dinamiklerine kadar her şeyi simüle etmemize veya milyarlarca parametreye sahip yapay zeka modellerini eğitmemize olanak tanıyor.

Süper bilgisayarlar fiziksel olarak neye benziyor ve neden bu kadar çok soğutmaya ihtiyaç duyuyorlar?

Görsel olarak, bir süper bilgisayar tipik bir masaüstü bilgisayara hiç benzemez. Genellikle daha çok bir şeye benzer. metal dolaplarla dolu bir odaHer birinde yüzlerce veya binlerce işlemci, GPU ve disk bulunuyor. Güç o kadar yüksek ki, enerji tüketimi birkaç milyona ulaşabiliyor. megawattVe bu tüketimin önemli bir kısmı ısı olarak harcanıyor.

Bu yüzden bu sistemlere ihtiyaç var. aşırı soğutma sistemine sahip özel odalarEndüstriyel iklim kontrolü, sıcak ve soğuk koridorlar, doğrudan çipe sıvı soğutma ve hatta bu ısıdan yararlanmak için yaratıcı çözümler. Örneğin İsviçre'de, Süper bilgisayardan çıkan ısıyı yeniden kullanır üniversite binalarının ısıtılmasıBir problemi avantaja dönüştürmek.

Bazı durumlarda, aşağıdakiler gibi oldukça gelişmiş güvenlik ve koruma sistemleri kullanılır: özel yangın söndürme sistemli cam küllükler Elektroniklere zarar vermeden yangınları söndürebilen mikronize su kullanan cihazlar. Bu, Barselona'daki Katalonya Politeknik Üniversitesi şapelinin içine yerleştirilmiş orijinal MareNostrum'un bir örneğidir: muhtemelen en eskilerinden biri. Dünyanın en sıra dışı yerlerinde bulunan süper bilgisayarlar.

Dijital ikiz devrimi: Dünya'dan insan kalbine

Süper bilgisayarlar ve yapay zekanın birleşimi, önemli bir kavramı tetikliyor: dijital ikizlerBunlar basit sanal modeller değil, fiziksel dünyada olup bitenleri simüle etmek, öngörmek ve optimize etmek için gerçek verileri neredeyse gerçek zamanlı olarak entegre eden dinamik kopyalardır.

Avrupa'da, Avrupa Komisyonu bu programı destekliyor. Dünya'ya Varış (DestinE)Amacı birkaç yıl içinde Dünya'nın son derece doğru bir dijital ikizini geliştirmek olan süper bilgisayarlar sayesinde bu mümkün oluyor. LUMİAvrupa Birliği'ndeki en güçlü sistem olan bu sistemle, atmosferi, okyanusları ve kara yüzeyini, yakın zamana kadar yalnızca çok kısa vadeli hava modelleriyle mümkün olan bir detay seviyesinde, çok yüksek çözünürlüklü ve uzun vadeli iklim simülasyonları gerçekleştirmek mümkün.

HPE HPC/AI EMEA Araştırma Laboratuvarı Başkanı Utz-Uwe Haus'a göre, bu özellik şunlara olanak tanıyor: aşırı olayları daha iyi anlamak Afet yönetimi, iklim değişikliği senaryolarının incelenmesi veya buzulların, deniz buzunun, bitki örtüsünün ve aerosollerin küresel iklim üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi için kullanılabilir. Ancak aynı zamanda çok pratik bir şeye de olanak tanır: yerel etkileri tahmin etmek Örneğin, bölgesel veya şehir ölçeğinde ortalama yağış miktarı, kuraklık veya sel gibi verileri son derece hassas bir şekilde belirleyebilirler.

Bu durum doğrudan sonuçlar doğurmaktadır. tarımsal planlama (hangi ürünlerin bir bölgede yetiştirilebileceği ve risklerin neler olduğu) yenilenebilir enerjiye yatırım (On yıllar boyunca güneşlenme ve rüzgar saatlerini tahmin etmek gibi) veya altyapı tasarımında. Bu, süper bilgisayarların soyut bir şey olmaktan çıkıp çok somut ekonomik kararları etkilemeye başlamasının açık bir örneğidir.

Şehirlerde, nehirlerde ve limanlarda dijital ikizler

Dijital ikizler küresel iklim değişikliğiyle sınırlı kalmıyor. Barselona metropol alanı Bu sistem, 164 belediyesinin dijital ikizini oluşturarak önümüzdeki on yıllar için kentsel, ekonomik, ulaşım, konut ve bilgi senaryolarının simülasyonunu mümkün kılıyor. Politikalar ve planlar, gerçek dünyada karar verilmeden önce bu sanal kopyada test edilebiliyor.

Liman ve nehir sektöründe, Sevilla Limanı Guadalquivir Eurovia'nın dijitalleşme planının bir parçası olarak, Guadaltwin adlı dijital ikizi geliştiriliyor. Bu sistem, yapay zeka ve makine öğrenimini entegre ediyor. Tahminleri ve kararları iyileştirin Nehir trafiği, su derinliği yönetimi, gelgitler, altyapı ve güvenlik konularında.

Görünüşte birbirinden farklı alanlar olan yüksek enerji fiziği ve moda gibi sektörlerde bile dijital ikizler piyasaya girmeye başladı. CERN Bu modelleri parçacık fiziği, robotlar ve soğutma sistemleri alanındaki deneylerinde nasıl kullanacağını araştırıyor ve paralel olarak H&M gibi şirketler de benzer ürünler yaratıyor. insan modellerinin dijital kopyaları Reklam kampanyaları için, görüntü hakları ve yaratıcı çalışmaların geleceği hakkında tartışmalar yaratıyor.

İnsan vücudu, geleceğin büyük dijital ikizi olarak

En iddialı zorluklardan biri sağlık alanında yatıyor. Örneğin, şu ekip gibi ekipler... Steven Niederer Imperial College London'da araştırmacılar, her bir kalbin kendine özgü şekli, boyutu ve işleviyle dijital ikizlerini oluşturmak üzerinde çalışıyorlar. Bu modeller, onlara şu olanakları sağlıyor: ameliyatları ve tedavileri simüle etmek Hastaya herhangi bir risk oluşturmazlar ve halihazırda klinik araştırmalarda ve müdahale planlamasında kullanılmaktadırlar.

Valensiya Politeknik Üniversitesi'nden Andreu Climent ve María de la Salud Guillem gibi araştırmacılar bunların olduğuna inanıyor dijital kalp ikizleri Karmaşık aritmilerin tedavisinde, implante edilebilir defibrilatörden kimin fayda göreceğine karar vermede veya ani ölüm riskini öngörmede kilit rol oynayacaklar. Ve uzun vadeli hedef daha da iddialı: bir insan vücudunun tam dijital ikizi Bu, tedavilerin test edilmesine, ilaç dozlarının ayarlanmasına ve tıbbın azami ölçüde kişiselleştirilmesine olanak tanır.

Yapay zeka, süper bilgisayarlar ve eğitimden çıkarıma geçiş

Yıllardır yapay zekâ yatırımlarının büyük bir kısmı, özellikle üretken yapay zekâ alanında, giderek daha büyük modellerin eğitilmesine yönelmiştir. Bugün ise odak noktası açıkça şu yöne doğru kayıyor... çıkarımBu modelleri üretimde büyük ölçekte, sürekli ve işlem başına daha düşük maliyetle kullanmak.

In CES 2026 Bu değişim açıkça görülmüştür. Lenovo gibi üreticiler, çıkarım işlemleri için özel olarak tasarlanmış sunucular piyasaya sürmüştür. ThinkSystem SR675i, SR650i y el ThinkEdge SE455iVerilerin üretildiği yere yakın bir yerde yapay zeka modellerini çalıştırmaya hazır, yani sözde kenar.

Corsair ekosistemine entegre olan Origin PC, şunları gösterdi: S-Class Edge Yapay Zeka Geliştirici KitiAğ uç noktalarında yapay zeka geliştirmek için kompakt, kullanıma hazır bir platform. Buradaki fikir, küçük geliştirme veya araştırma ekiplerinin bunu yapabilmesidir. Buluta sürekli bağımlı kalmadan yapay zekayı test edin ve devreye alın. veya devasa harici veri merkezlerinden.

CES'te bulunan çoğu PC üreticisi aynı çizgiyi izledi: Acer, RA100 AI mini istasyonu ve güncellenmiş Veriton masaüstü bilgisayarlarıyla; LG GRAM Çift yapay zeka özelliğiyle (yerel + bulut); Asus, yeni Vivobook ve dönüştürülebilir dizüstü bilgisayarında güçlü bir batarya sunuyor. ProArt PX13 Yapay zekâ ile çalışan içerik üreticilerine yönelik; Dell ürün yelpazesini yeniliyor. XPS Yapay zeka iş yükleri için; ve HP, EliteBook, EliteBoard, Omnibook ve OmniStudio'yu güncelliyor, bunların hepsi şu özelliklere sahip: Yapay zeka hızlandırması ve veri gücü.

Masaüstüne inen süper bilgisayar teknolojisi: "masaüstü süper bilgisayar"

Özellikle ilgi çekici hareketlerden biri de şudur: yerel süper bilgisayarUlusal bir merkezin ölçeğinde olmasa da, masaüstü formatında inanılmaz kapasite sunan makinelerle. Gigabyte (yan kuruluşu Giga Computing aracılığıyla) CES 2026'da şunları tanıttı: Gigabyte W775-V10Gerçek bir "masaüstü süper bilgisayar".

Bu ekip, aşağıdakileri entegre eder: NVIDIA AI yığını ve hızlandırıcı NVIDIA GB300 Grace Blackwell Ultra Masaüstü...diğer üst düzey bileşenlerin yanı sıra. Amacı, yapay zekâ odaklı çalışma gruplarının şunları yapmasını sağlamaktır... Bulut teknolojisine bağımlı kalmadan karmaşık modelleri eğitin ve çıkarımlar yapın. Verilere ve yürütme ortamına tam kontrol sağlayarak, harici veri merkezlerinden de bağımsız olarak çalışır.

Bunun yanı sıra, CES, yeni işlemciler gibi bileşenlerden oluşan ekosistemi yenilemeye de hizmet etti. intel çekirdek ultra, yeni AMD Ryzen, çip Snapdragon X2 Plus Qualcomm'un BG7 SSD'leri, Kioxia'nın gelişmiş DDR5 belleği ve güncellenmiş MSI anakartları, hepsi desteklemek üzere tasarlanmıştır. veri yoğun ve yapay zeka yoğun iş yükleri.

Çevre birimleri alanında, Corsair gibi markalar en yeni üst düzey fare ve klavyelerini sergilerken, Anker, eufy ve soundcore bağlantılı cihazlara odaklandı. Hatta bazı ilginç cihazlar da ortaya çıktı, örneğin... Plaud Notepin SYapay zekâ kullanarak not almak için kullanılan küçük bir cihaz.

Süper bilgisayarlar günümüzde ne için kullanılıyor: COVID'den hava kalitesine kadar

Süper bilgisayarlar neredeyse her zaman şu amaçla kullanılır: ileri araştırma Normal bir bilgisayarın hesaplama yapmak için kelimenin tam anlamıyla çok uzun süreye ihtiyaç duyacağı alanlarda. Klasik kullanım alanları arasında şunlar yer almaktadır: meteoroloji ve iklimDeprem simülasyonu, astrofizik, jeofizik, biyoloji, tıp, ilaç tasarımı veya uzay mühendisliği alanlarında araştırma.

Sırasında COVID-19 salgınıVirüs proteinlerinin davranışını simüle etmek, molekül kombinasyonlarını test etmek ve ilaç arayışını hızlandırmak için çeşitli süper bilgisayarlar kullanıldı. Bu devasa simülasyon, araştırmacıların umutsuz yaklaşımları elemelerine ve çabalarını başarı olasılığı en yüksek olan bileşiklere odaklamalarına olanak sağladı.

Merkezler gibi Barselona Süper Bilişim Merkezi Çok somut örnekler gösterdiler: sensör verilerini ve akışkan dinamiği modellerini kullanarak sinir ağlarını eğittiler. kontrol yakma fırınları ve emisyonları azaltarak yakıt verimliliğini artırmak; veya hava kalitesini tahmin etmek Yıllarca süren tarihi verilere dayanarak, büyük şehirlerde olağanüstü bir doğrulukla.

Bir diğer çarpıcı örnek ise şudur: AlfaKatlamaDeepMind'ın, protein katlanmasını amino asit diziliminden tahmin etme sistemi. Nobel Ödülü seviyesinde kabul edilen bu problem, çığır açan bir kombinasyonun faydasını gördü. Yapay Zeka, Büyük Veri ve Süper BilgisayarBiyomedikal ve ilaç tasarımına etkisi muazzam boyutlarda olup, dünya çapında on binlerce araştırmacı sonuçlarını günlük olarak kullanmaktadır.

Süper bilgisayarların yaygın kullanım alanları

• Hava ve iklim tahmini Orta ve uzun vadede.
• Depremlerin, tsunamilerin ve doğal afetlerin simülasyonu Hasarı azaltmak için.
• Uçak, araç ve roketlerin tasarımı ve test edilmesi aerodinamik modeller kullanarak.
• İlaç keşfi ve tasarımı ve moleküler etkileşim çalışmaları.
• Astrofizik ve kozmolojiGalaksilerin, yıldızların ve kara deliklerin oluşumu.
• Hava kalitesi ve atmosferik bileşim bölgelerde ve şehirlerde.
• Büyük Veri ve sosyal simülasyonKültürel evrim, nüfus hareketleri, akıllı şehirler.
• Güvenlik ve savunmaNükleer silah simülasyonundan radarların ve karmaşık sistemlerin dijital ikizlerine kadar.

Büyük süper bilgisayarlar nerede bulunuyor ve İspanya'nın bu konudaki rolü nedir?

Liste Top500 Bu liste, 1993'ten beri her yıl iki kez dünyanın en güçlü 500 süper bilgisayarını derleyip sıralıyor. Listede yer alan sistem sayısı bakımından Çin lider olsa da, Amerika Birleşik Devletleri liderliğini koruyor. toplam eklenen güçözellikle Frontier gibi makinelerle.

Günümüzün devleri arasında şunları buluyoruz: Fugaku Yıllarca önde olan Japonya'da; Zirve y Sierra Amerika Birleşik Devletleri'nde; veya Sunway TaihuLight y Tianhe-2A Bir zamanlar birinci sırada yer alan Çin'de olduğu gibi. İtalya, şu gibi sistemlere ev sahipliği yapıyor: HPC5 o Marconi-100ve İsviçre'nin pizza tatlısıAvrupa'da uzun zamandır önde gelen bir figür.

İspanya'da ölçüt şudur: Marenostrum'un Barselona Süper Bilgisayar Merkezi'nden. 2004'teki ilk sürümünden bu yana, yaklaşık 42,4 teraFLOPS ile, mevcut MareNostrum 4'e kadar ölçeklendi ve yaklaşık 13,7 petaFLOPYeni nesil MareNostrum 5, güç ve enerji tüketiminde birkaç katlık bir sıçramayı temsil edecek ve Avrupa'nın kendisini donatma stratejisinin bir parçasıdır. eksa ölçekli altyapılar.

Son derece önemli bir ağ şudur: İspanyol Süper Bilgisayar Ağı (RES)Bu ağ, farklı özerk topluluklara dağılmış merkezleri ve makineleri bir araya getirerek ülke genelindeki araştırmacılara hizmet vermesini sağlıyor. Ayrıca, İbero-Amerikan Süper Bilgisayar AğıBu, Meksika ve diğer Latin Amerika ülkelerindeki ortak projeler için kaynakları bir araya getiriyor.

Bölgesel düzeyde, aşağıdakiler gibi tesisler bulunmaktadır: Picasso süper bilgisayarı Malaga Üniversitesi'nden yaklaşık 40.000 işlem çekirdeği ve 180 TB RAM'e sahip olan Picasso, hem üniversitenin kendi araştırmacılarına hem de Endülüs Biyoinformatik Platformu aracılığıyla Endülüs kullanıcılarına ve RES aracılığıyla İspanya'nın dört bir yanından bilim insanlarına hizmet vermektedir.

Bu sistemlerin neredeyse tamamı her zaman şu şekilde çalışır: Linux Açık kaynaklı yapıları, kararlılıkları ve diğer ticari işletim sistemlerine kıyasla düşük kaynak tüketimleri nedeniyle, bu işletim sistemleri veya türevleri tercih edilmektedir. Bu temel üzerine, yıllar içinde uzmanlaşmış ve geliştirilmiş bir bilimsel araçlar, programlama ortamları ve yapay zeka kütüphaneleri ekosistemi oluşturulmuştur.

Referans merkezleri: Barselona Süper Bilgisayar Merkezi ve Avrupa'nın kendi donanımına yönelik yarışı

El Barselona Süper Bilgisayar Merkezi (BSC) Avrupa'da süper bilgisayar ve bilgisayar mimarisi araştırmalarında önde gelen kuruluşlardan biridir. On yıllarca Mateo Valero tarafından yönetilen BSC, tek bir süper bilgisayarı yönetmekten, 50'den fazla ülkeden binden fazla kişinin çalıştığı ve çeşitli departmanlara ayrılmış bir merkeze dönüşmüştür. Bilgisayar Bilimleri, Yaşam Bilimleri, Yer Bilimleri ve Sosyal Uygulamalar.

BSC'nin ayırt edici özelliklerinden biri, kendisini makinelerin işletimiyle sınırlamaması, aksine geliştirme odaklı olmasıdır. tescilli yazılımlar, algoritmalar ve hatta işlemcilerKendisi yıllardır Avrupa projelerinde yer almaktadır, örneğin: EuroHPC ve Avrupa İşlemci Girişimi (EPI) veya açık mimariye dayalı Avrupa çipleri gibi girişimlerde, RISC VBu girişim, Avrupa'nın Amerikan ve Asya üreticilerine olan bağımlılığını azaltmayı amaçlamaktadır.

BSC, diğer ortaklarla iş birliği içinde şunları teşvik etmiştir: vektör işlemci prototipleriARM ve RISC-V tabanlı platformlar ve "..." gibi isimlerle anılan bir dizi tasarım. Kaplumbağa, Kertenkele veya BukalemunHer nesilde giderek daha karmaşık hale gelen bu sistemlerde, orta vadede güç sağlayabilecek çipler üretmek hedefleniyor. Amaç, orta vadede bu sistemleri çalıştırabilecek çipler geliştirmektir. “MareNostrum 6” süper bilgisayarlar Avrupa'da geliştirilen kritik bilişim teknolojisiyle.

Bu çaba, rahatsız edici bir gerçeklik çerçevesinde şekilleniyor: Avrupa eskiden ARM mimarisinin bir bölümünü tasarlıyordu, ancak ARM'nin Avrupa dışı şirketlere satılması ve kendi büyük dökümhanelerinin olmaması kıtayı zor bir duruma soktu. hassas pozisyonAmerika Birleşik Devletleri'nin TSMC'nin Arizona'daki ileri üretim tesisini garanti altına alması veya Almanya ile Fransa'nın büyük kamu sübvansiyonlarıyla çip fabrikalarını çekmesi gibi hamleler karşısında İspanya, birleştirici bir güçle karşı karşıya. tasarım, üretim ve endüstriyel ekosistem nispeten daha az kaynakla.

Bu bağlamda, İspanyol stratejisi BSC gibi merkezleri güçlendirmeyi, RES gibi ağları desteklemeyi, açık kaynaklı çip projelerini desteklemeyi içeriyor. çok nadir profiller oluşturuyor Bilgisayar mimarisi ve yapay zeka alanlarında. Merkezin yöneticilerinin de kabul ettiği gibi, bu alanlarda uzmanlaşmış doktora mezunlarının özel sektörden, akademiden elde edilmesi zor maaş teklifleri alması ve bu durumun yeteneklerin elde tutulmasını zorlaştırması tesadüf değildir.

Bu arada diğer İspanyol üniversiteleri Malaga'daki Picasso projesi veya ülke genelinde dağıtılmış RES düğümleri gibi örneklerle gösterildiği üzere, altyapılarını güçlendiriyorlar. Birçok durumda, bu sistemler hem parçacık fiziği İklim değişikliği çalışmaları, mühendislik, biyoinformatik veya akıllı şehir projeleri gibi alanlarda süper bilgisayar kullanımının artık birkaç laboratuvara özgü bir lüks olmadığını gösteriyor.

Resmin tamamına bakıldığında, süper bilgisayarların bir laboratuvar merak konusu olmaktan çıkıp bir teknoloji haline geldiği oldukça açık. kritik altyapı İklim, sağlık, güvenlik, ekonomi ve hatta şehirlerin, araçların veya ilaçların tasarımını nasıl yaptığımız konusunda bile süper bilgisayarlardan faydalanıyoruz. Aynı zamanda, yapay zekanın laboratuvardan üretime geçişi ve dijital ikizlerin yükselişi, bu gücün bir kısmını özel sunuculara ve hatta mühendislerin ve bilim insanlarının masaüstlerine taşıyarak, süper bilgisayarların ortadan kaybolmak yerine, çoğu zaman farkında olmasak bile, günlük hayatımıza giderek daha fazla entegre olduğu bir senaryo yaratıyor.