Od ponad 30 lat Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe zapewnia dostęp do e-Infrastruktury na światowym poziomie, tworząc tym samym swoiste środowisko badawczo-rozwojowe, działające na Rzecz Zrównoważonego Rozwoju społeczno-gospodarczego. Wśród realizowanych w tym zakresie w PCSS projektów wyróżnić można ILIAD i HIDALGO2.
Zasada Zrównoważonego Rozwoju została opracowana w 2015 roku przez przywódców 193 krajów członkowskich ONZ jako dokument „Przekształcamy nasz świat: Agenda na Rzecz Zrównoważonego Rozwoju 2030”. Zawiera on 17 celów zrównoważonego rozwoju ONZ, które wskazują najważniejsze wyzwania naszych czasów w 5 obszarach: ludzie, planeta, dobrobyt, pokój i partnerstwo. Zasada Zrównoważonego Rozwoju ma na celu wspieranie budowy lepszego świata z korzyścią dla mieszkańców planety.
Inicjatywą, realizowaną przez PCSS w ramach Zasady Zrównoważonego Rozwoju (Sustainable Development Goals, EGD) jest projekt “Integrated Digital Framework for Comprehensive Martime Data and Information Services” – ILIAD. Celem projektu jest stworzenie i demonstracja bliźniaka cyfrowego dla danych oceanicznych, opartego na dużej ilości danych i efektywnego ekonomicznie. Wartość bliźniaka cyfrowego dla danych oceanicznych zostanie zademonstrowana w różnych zastosowaniach, w tym w energetyce wiatrowej, monitorowaniu zanieczyszczeń morskich, odnawialnej energii oceanu, metadanych oceanicznych, rybołówstwie, monitorowaniu i ocenie różnorodności biologicznej, transporcie morskim i bezpieczeństwie nabrzeży oraz ubezpieczeniach. ILIAD wniesie wkład w implementację strategii cyfrowej UE, a także w osiągnięcie wyznaczonych celów Dekady Oceanografii dla Zrównoważonego Rozwoju Organizacji Narodów Zjednoczonych.
W projekcie PCSS odpowiedzialne jest za dostarczenie mechanizmów interoperacyjności semantycznej, które umożliwią różnym systemom w odpowiednich obszarach dostarczanie i wymianę danych o precyzyjnie zdefiniowanym znaczeniu, w tym rozwój modeli informacji semantycznej oraz metod umożliwiających integrację heterogenicznych zbiorów danych i wykorzystanie podejść opartych na danych połączonych.
Zmiana klimatu jest od dawna niezaprzeczalnym zjawiskiem obserwowanym w wielu miejscach na Ziemi. Ma ona coraz większy wpływ na jakość naszego życia, objawiając się gwałtownymi i często dramatycznymi zjawiskami pogodowymi. Jednym z kluczowych powodów mających na nią wpływ jest dynamiczny rozwój społeczeństw, który od dziesięcioleci odciska piętno na środowisku naturalnym.
Głównym celem HiDALGO2, koordynowanym przez PCSS, jest dostarczenie rozwiązań z obszaru Globalnych Wyzwań (Global Challenges), które pozwolą lepiej zrozumieć i efektywnie zarządzać zjawiskami występującymi w sposób ciągły lub gwałtowny tak, aby rozwój społeczny mógł odbywać się w synergii z otaczającym środowiskiem. Ze względu na ich złożoność niezbędne są rozwiązania wysoce skalowalne, skutecznie wykorzystujące systemy przedeksaskalowe w obecnych i przyszłych infrastrukturach HPC i AI, poprzez osiągnięcie synergii między modelowaniem, akwizycją danych, symulacją, analizą danych i wizualizacją.
Projekt HiDALGO2 skupia się na pięciu przypadkach użycia z obszaru aspektów środowiskowych: poprawie jakości powietrza w aglomeracjach miejskich, efektywności energetycznej budynków, odnawialnych źródłach energii, szybko rozprzestrzeniających się pożarach i transporcie osadów i zanieczyszczeń w środowisku wodnym. Wspólną cechą modelowania powyższych symulacji jest wykorzystanie analizy numerycznej przepływu płynów metodą Computational Fluid Dynamics (CFD), która jest metodą bardzo wymagającą obliczeniowo.
HiDALGO2 kładzie duży nacisk na kwestie związane ze skalowalnością rozwiązań, jak najlepszym dostosowaniem oprogramowania do infrastruktury (co-design) poprzez zastosowanie odpowiedniej metodyki oceny wydajności (benchmarking) oraz algorytmicznych metod optymalizacji. Umożliwia to efektywne wykorzystanie najwyższej klasy systemów HPC do symulacji złożonych konstrukcji z dużo większą dokładnością, nieosiągalną w przypadku obliczeń z wykorzystaniem rozwiązań chmurowych. Do oceny jakości rozwiązań wykorzystywana jest analiza niepewności przeprowadzana w trybie sprzężonych symulacji. Ponadto HiDALGO2 dzieli się wiedzą w ramach zorganizowanych specjalistycznych szkoleń i warsztatów, wypełniając istniejącą lukę w umiejętnościach, której beneficjentami jest społeczność użytkowników z Unii Europejskiej.
Pierwszy okres projektu został poświęcony głównie instalacji aplikacji pilotowych na maszynach EuroHPC JU, integracji z centralnym systemem CI/CD oferowanym przez CASTIEL2, uruchomieniu usług wchodzących w skład architektury HiDALGO2 oraz licznym działaniom upowszechniającym.
Scenariusze symulacji rozwijane w HiDALGO2:
- poprawa jakości powietrza w aglomeracjach miejskich,
- efektywność energetycza odnawialne źródła energiibudynków,
- odnawialne źródła energii,
- szybko rozprzestrzeniające się pożary,
- transport osadów i zanieczyszczeń w środowisku wodnym.
