Σύνταξη άρθρου: Αγάθη Πατσιούδη

Επιμέλεια: Κωνσταντίνος Ουρανός

 

Επιστημονικές και παιδαγωγικές προκλήσεις του σήμερα

Η τεχνολογική πρόοδος των υπολογιστών είναι εδώ και καιρό πια ιλιγγιωδώς αλματώδης. Πλέον δεν μιλάμε μόνο για την αξιοποίηση των υπολογιστών στο σπίτι, στον εργασιακό χώρο και στο σχολείο. Η συζήτηση στον παιδαγωγικό και επιστημονικό χώρο στρέφεται πια στην αξιοποίηση των δυνατοτήτων, που μπορούν να προσφέρουν οι υπερυπολογιστές. Πανίσχυρα ηλεκτρονικά συστήματα, τα οποία αναπτύσσονται από ομάδες σημαντικών ανθρώπων της επιστήμης, προσφέρουν τα μέγιστα στην Παιδεία, στην Υγεία και σε πολλούς ακόμα τομείς του ανθρώπινου βίου. Χώρες όπως η Ιαπωνία, οι Η.Π.Α., η Κίνα και η Ελβετία διαθέτουν εδώ και χρόνια υπερυπολογιστές, οι οποίοι αναβαθμίζονται συνεχώς. Ανήκουν, μάλιστα, στους ισχυρότερους του είδους και συμβάλλουν στο έπακρο στην έρευνα και στην ανάπτυξη των χωρών αυτών. Τι συμβαίνει όμως στη χώρα μας;

Για χρόνια, το ψηφιακό χάσμα ανάμεσα στους επιστήμονες στην Ελλάδα και στους συναδέλφους τους στο εξωτερικό, μεγαλώνει! Η έλλειψη ενός τέτοιου ηλεκτρονικού συστήματος αποτελεί τροχοπέδη στην ανάπτυξη της εγχώριας έρευνας.  Οι συνέπειες που έχει το γεγονός αυτό, σε παιδαγωγικό επίπεδο και για την πρόοδο όλων μας, είναι βαρύνουσας σημασίας. Αρκεί να θυμηθούμε και τα όσα αναφέραμε στο άρθρο μας για τους δέκα ισχυρότερους υπερυπολογιστές και την προσφορά τους στην ανάπτυξη των χωρών τους, σε πολλούς και σημαντικούς τομείς (Παιδεία, Υγεία, Εθνική Άμυνα, Οικονομία, Έρευνα, προστασία του Περιβάλλοντος κ.ά.).

Ο A.R.I.S.

Τη λύση στο παραπάνω σημαντικό ζήτημα έδωσε το Εθνικό Δίκτυο Έρευνας και Τεχνολογίας (στο εξής ΕΔΕΤ). Σε συνεργασία με ελληνικά πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα, το ΕΔΕΤ σχεδίασε και υλοποίησε το πρώτο εθνικό υπερυπολογιστικό σύστημα, τον A.R.I.S. (Advanced Research Information System=Προηγμένο Σύστημα Έρευνας Πληροφορίας). Ο A.R.I.S. τέθηκε σε λειτουργία τον Ιούλιο του 2015. Κατά τους πρώτους μήνες λειτουργίας του, συμπεριλήφθηκε στη λίστα του Top500 με τους πεντακόσιους ισχυρότερους υπολογιστές στον κόσμο. Η Ελλάδα μπήκε, έτσι, στον παγκόσμιο χάρτη υπερυπολογιστικών συστημάτων.

Πλέον, ο A.R.I.S. έχει ενσωματωθεί στο πανευρωπαϊκό οικοσύστημα υπολογιστικών συστημάτων του PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe=Εταιρεία Προηγμένων Υπολογιστικών Μελετών στην Ευρώπη). Ο PRACE, του οποίου το ΕΔΕΤ είναι ιδρυτικό μέλος, είναι ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός, με έδρα τις Βρυξέλλες. Περιλαμβάνει τα ισχυρότερα συστήματα πληροφορικής στην Ευρώπη. Επιμορφώνει, επίσης, φοιτητές και επιστήμονες των Ευρωπαϊκών χωρών σε θέματα, που αφορούν στην τελευταία λέξη της τεχνολογίας των υπολογιστών. Ας επιστρέψουμε, όμως, στον ελληνικό υπερυπολογιστή. Ευθύς παρακάτω θα αναφερθούμε στα χαρακτηριστικά του και στις δυνατότητες, που διαθέτει και προσφέρει. Θα εστιάσουμε δε στη συμβολή του στην έρευνα και στην επιστημονική, παιδαγωγική και τεχνολογική πρόοδο της χώρας μας.

Τεχνικά χαρακτηριστικά και δυνατότητες

O A.R.I.S. λειτουργεί με σύστημα IBM NextScale. Διαθέτει τέσσερις «νησίδες» (ομάδες «κόμβων»- υποδικτύων), ώστε να επεξεργάζεται και να αποθηκεύει δεδομένα. Οι νησίδες αυτές περιέχουν στο σύνολό τους 532 κόμβους (μικρότερα δίκτυα υπολογιστών), συνδεδεμένους στο δίκτυο του υπερυπολογιστή. Κάθε κόμβος διαθέτει, κατά μέσον όρο, δύο επεξεργαστές, ενώ η μνήμη του φτάνει έως και τα 64 GigaByte*. Ο A.R.I.S. προσφέρει συνολικά 8.520 πυρήνες επεξεργασίας και 1 PetaByte* μνήμης  για αποθήκευση και επεξεργασία δεδομένων. Με μέγιστη υπολογιστική ισχύ στα 444 TeraFlops*, μπορεί να εκτελεί 444 τρισεκατομμύρια μαθηματικές πράξεις το δευτερόλεπτο. Για όσους, λοιπόν, διερωτώνται για τις δυνατότητες που προσφέρει όσον αφορά στην επεξεργασία των επιστημονικών δεδομένων και στην ανάπτυξη εφαρμογών, οι αριθμοί μιλούν από μόνοι τους!

Επιστημονική έρευνα και εφαρμογές

Οι επιστήμονες αξιοποιούν τον ελληνικό υπερυπολογιστή για να απαντήσουν σε καίρια ερωτήματα, που η επιστημονική έρευνα θέτει. Το εύρος των εφαρμογών, που αναπτύσσονται στον A.R.I.S., είναι τεράστιο και τα επιστημονικά πεδία, που ωφελούνται από τις δυνατότητές του πολλά. Συγκεκριμένα:

Επιστημονικό Πεδίο Εφαρμογές
Χημεία
  • μελέτη των ιδιοτήτων των ατόμων
  • μελέτη των ιδιοτήτων των χημικών ενώσεων
  • σχεδιασμός νέων υλικών
Βιοχημεία
  • μελέτη των βιολογικών εργασιών των οργανισμών
  • ανακάλυψη νέων φαρμάκων
Φυσική
  • προσομοίωση φαινομένων του μικρόκοσμου
  • προσομοίωση φαινομένων της Γης
  • προσομοίωση φαινομένων του Σύμπαντος
Κλιματολογία
  • μελέτη παραγόντων που επηρεάζουν το κλίμα στην Ελλάδα
  • μελέτη κλιματολογικών αλλαγών στον ελλαδικό χώρο
Μετεωρολογία
  • βελτίωση μοντέλων για την πρόγνωση του καιρού στην Ελλάδα
Μηχανική
  • προσομοιώσεις, που αφορούν στη ροή των ρευστών

Πρόσβαση και αξιοποίηση

Σήμερα, ο A.R.I.S. χρησιμοποιείται από ενενήντα επιστημονικές ομάδες, που δραστηριοποιούνται σε είκοσι ακαδημαϊκά και ερευνητικά ιδρύματα σε όλη την Ελλάδα. Σύμφωνα με στοιχεία του ΕΔΕΤ, πάνω από τριακόσιοι πενήντα ερευνητές-χρήστες έχουν, αυτή τη στιγμή, πρόσβαση στον υπερυπολογιστή. Δικαίωμα να τον χρησιμοποιήσουν δε, έχουν όλα τα μέλη της επιστημονικής και ερευνητικής κοινότητας, που δραστηριοποιούνται στην Ελλάδα. Απαραίτητη, φυσικά, προϋπόθεση είναι να διεξάγουν έρευνες, που απαιτούν τη χρήση υπερυπολογιστικής τεχνολογίας.

Ο A.R.I.S. φιλοξενείται στο ειδικά διαμορφωμένο Κέντρο Δεδομένων του ΕΔΕΤ, στο Υπουργείο Παιδείας, Έρευνας και Θρησκευμάτων, στο Μαρούσι. Ερευνητές από όλον τον κόσμο μπορούν να τον επισκεφτούν και να ενημερωθούν για τις δυνατότητές του. Ακόμα, επιστήμονες, που ενδιαφέρονται να πραγματοποιήσουν έρευνες με τη βοήθεια του A.R.I.S., μπορούν να προγραμματίσουν τις επισκέψεις τους. Απαραίτητη προϋπόθεση, βεβαίως, είναι να έχουν πάρει προηγουμένως άδεια για την έρευνά τους και για τη χρήση του υπερυπολογιστή από το Υπουργείο Παιδείας. Τον υπερυπολογιστή επισκέπτονται και φοιτητές και μαθητές, μετά από συνεννόηση με το ΕΔΕΤ. Τέλος, όλοι εμείς, ως πολίτες, μπορούμε να επισκεφτούμε τον A.R.I.S., τις ημέρες και ώρες που το Κέντρο Δεδομένων ανοίγει τις πόρτες του στο κοινό. Αυτό συμβαίνει μία με δύο φορές κάθε χρόνο. Η πρόσκληση αναρτάται στην αρχική  σελίδα του ΕΔΕΤ. Οπότε, οι λάτρεις της τεχνολογίας, ας έχουμε υπόψη μας και αυτή τη δυνατότητα. Πρόκειται, σίγουρα, για μία μοναδική ευκαιρία και εμπειρία.

Επίλογος

Ο A.R.I.S. παρέχει στους επιστήμονες, οι οποίοι ζουν, σπουδάζουν και εργάζονται στην Ελλάδα, ένα ισχυρό εργαλείο, προκειμένου να πραγματοποιήσουν και να εξελίξουν την έρευνά τους! Διασυνδέει τα μέλη της ελληνικής επιστημονικής και εκπαιδευτικής κοινότητας, μεταξύ τους και με τις αντίστοιχες κοινότητες του εξωτερικού. Δίνει τη δυνατότητα η τεχνολογία ενός υπερυπολογιστή να αξιοποιείται ως δημόσιο αγαθό! Παρέχει, τέλος, στη χώρα μας, και κατ’ επέκταση σ’εμάς και στα παιδιά μας, ισότιμη συμμετοχή στην κοινωνία της γνώσης και της προόδου! Και όλα τα παραπάνω, αγαπητοί μου, είναι για όλους μας πάρα πολύ σημαντικά!

 

Μέχρι την επόμενη φορά,

Καλή και ασφαλή διαδικτυακή περιήγηση!

 

*1 GigaByte = 109 Byte = 10.000.000.000 Byte = δέκα δισεκατομμύρια Byte

*1 PetaByte =1015  Byte = 10.000.000.000.000.000 Byte = δέκα τετράκις εκατομμύρια Byte

To Byte είναι η μονάδα που μετρά την ποσότητα πληροφορίας στα υπολογιστικά συστήματα.

*1 TeraFlops = 1.000.000.000.000 Flops = ένα τρισεκατομμύριο Flops

Το Flops είναι η μονάδα που μετρά πόσους μαθηματικούς υπολογισμούς πραγματοποιεί ένας υπερυπολογιστής σε χρόνο ενός δευτερολέπτου.

 

Πηγές:

Εθνικό Δίκτυο Έρευνας και Τεχνολογίας (ΕΔΕΤ)

PRACE

Top500

 

Ηλ. Ταχ.: [email protected]

Αγάθη Πατσιούδη

Δασκάλα – ΜΔΕ Ειδική Αγωγή: Λογοθεραπεία-Συμβουλευτική