Projekty
ACK Cyfronet AGH od samego początku działa wspólnie z partnerami z kraju i z zagranicy. Otwartość do współpracy w warunkach zaufania i rzetelnego wykonywania przypisanych zadań stała się jednym z fundamentów naszego działania. Bazując na stale rozwijanych kompetencjach, bazie sprzętowej oraz relacjach Cyfronet nieustannie uczestniczy w szeregu projektów naukowo-badawczych, zarówno krajowych jak i zagranicznych. Tym samym, efektywnie intensyfikuje rozwój współpracy międzynarodowej w zakresie nauki i nowych technologii.
W tym obszarze należy podkreślić aktywność Cyfronetu w wielu projektach 5, 6 i 7 Programu Ramowego UE oraz programów H2020, Horyzont Europa i Cyfrowa Europa, w tym w prestiżowych i największych europejskich działaniach w zakresie budowy infrastruktury informatycznej dla nauki, szczególnie dotyczących zasobów obliczeniowych chmurowych, petaskalowych i kwantowych oraz zasobów dla otwartej nauki – z grupy projektów EuroHPC (w tym LUMI), EOSC i PRACE.
Badania naukowe prowadzone w Cyfronecie koncentrują się na efektywnym wykorzystaniu zasobów obliczeniowych i dyskowych, zastosowaniu sztucznej inteligencji w nauce, środowiskach chmurowych, a także na rozwoju zaawansowanych narzędzi informatycznych wspierających medycynę i wirtualnych środowisk pracy na danych.
Poniższy opis przedstawia wybrane grupy tematyczne projektów realizowanych przez Cyfronet:
Środowiska gridowe
Wieloletnia współpraca pomiędzy ACK Cyfronet AGH, Katedrą Informatyki AGH (obecnie Wydział Informatyki) oraz Instytutem Fizyki Jądrowej PAN w tworzeniu środowiska dla obliczeń dużej skali dla potrzeb fizyki cząstek elementarnych zaowocowała objęciem przez Cyfronet funkcji koordynatora projektu CrossGrid (2002-2005). Brało w nim udział 21 partnerów z 11 krajów, a celem było zaimplementowanie i wdrożenie szeregu aplikacji interaktywnych w rozproszonym środowisku obliczeniowym. Sukces CrossGrid-u, a także relacje i doświadczenia zdobyte w tym projekcie, umożliwiły Cyfronetowi udział w wielu kolejnych projektach w trakcie 6-go i 7-go Programu Ramowego UE. Dzięki tym projektom ACK Cyfronet AGH, KI AGH oraz IFJ PAN znacznie rozszerzyły tematykę badawczą oraz zwiększyły liczbę zagranicznych partnerów.
W latach 2009-2012 Cyfronet był koordynatorem projektu PL-Grid, którego celem było zbudowanie Polskiej Infrastruktury Obliczeniowej (Infrastruktury PLGrid). Następnie, Centrum koordynowało projekty PLGrid Plus (2011-2015) i PLGrid NG (2014-2015), do zadań których należały m.in.: kontynuacja rozwoju tej infrastruktury oraz przygotowanie dedykowanych usług dziedzinowych dla grup badaczy reprezentujących wiele różnych dyscyplin naukowych. Dzięki temu Cyfronet został ogłoszony Narodowym Centrum Kompetencji w zakresie rozproszonych infrastruktur obliczeniowych. Potwierdzeniem tego faktu było przyznanie ACK Cyfronet AGH środków na realizację kolejnego przedsięwzięcia – PLGrid Core (2014-2015). Projekt ten miał na celu rozwój możliwości infrastruktury, m.in. w zakresie obliczeń chmurowych i na dużych zasobach danych. Jednym z kluczowych efektów projektu było uruchomienie w Centrum superkomputera Prometheus, przez 6 lat najszybszego w Polsce.
ACK Cyfronet AGH jest członkiem federacji EGI (European Grid Initiative), utworzonej w celu świadczenia zaawansowanych usług obliczeniowych na potrzeby badań naukowych. Dzięki temu użytkownicy zgrupowani w Wirtualnych Organizacjach EGI, w tym szczególnie związani z dużymi międzynarodowymi projektami badawczymi ESFRI, mogą wykorzystywać zasoby udostępniane przez Cyfronet.
Przetwarzanie wielkoskalowe
Cyfronet działa aktywnie na polu wytwarzania i udostępniania rozwiązań na cele przetwarzania wielkich danych w różnych sferach nauki i gospodarki. Dotyczy to zarówno rozbudowy fizycznej infrastruktury, jak i narzędzi informatycznych, które zapewniają jej efektywne wykorzystanie.
Cyfronet uczestniczy w programie PRACE - Partnership for Advanced Computing in Europe (Partnerstwo dla zaawansowanych obliczeń w Europie). Działania PRACE są realizowane między innymi poprzez udostępnienie światowej klasy zasobów i usług w zakresie przetwarzania danych i zarządzania danymi. Na bazie działań PRACE w Polsce powołano projekt PRACE-LAB, którego podstawowym celem było wytworzenie usług infrastruktury obliczeniowej oraz składowania danych. Jednym z wytworów działań projektu jest zainstalowany w Cyfronecie superkomputer Ares.
Wśród projektów dotyczących przetwarzania wielkoskalowego warto wyróżnić MAPPER, którego celem było stworzenie obliczeniowych strategii, usług i oprogramowania wspierających symulacje wieloskalowe w wielu dyscyplinach nauki, a także PROCESS, będący krokiem na drodze do stworzenia innowacyjnych, eksaskalowych serwisów przetwarzania danych.
Cyfronet od lat rozwija też „ekosystemy” chmurowe, zarówno w oparciu o dostępne narzędzia open source, jak i o autorskie technologie. W tym zakresie warto zwrócić uwagę na projekty: INDIGO-DataCloud, XDC - Ekstremalna chmura danych oraz DOME.
Sieć PIONIER
ACK Cyfronet AGH jest członkiem Konsorcjum PIONIER, zawiązanego w 2003 roku w celu utrzymania i rozwoju sieci światłowodowej PIONIER, która stanowi kluczowy składnik infrastruktury informatycznej nauki w Polsce i jest elementem Europejskiej Przestrzeni Badawczej (ang. ERA – European Research Area). Na przestrzeni lat ekosystem sieciowy PIONIER rozwijany był w ramach wielu projektów infrastrukturalnych, w których Cyfronet był aktywnym uczestnikiem. Najważniejsze z nich to: NewMAN, 100net, PLATON, MAN-HA, a następnie PIONIER-LAB, PRACE-LAB, KMD i PIONIER-Q. Dodatkowo ACK Cyfronet AGH jest jednym z ważniejszych węzłów sieci PIONIER.
Informatyka dla medycyny
Specjaliści Cyfronetu od lat prowadzą i uczestniczą w projektach dotyczących rozwoju narzędzi informatycznych na rzecz medycyny, ze szczególnym uwzględnieniem diagnostyki medycznej, wsparcia decyzji medycznych oraz medycyny spersonalizowanej. Począwszy od roku 2006, kiedy zaczął się projekt ViroLab, ta działalność stale pozostaje jednym z kluczowych obszarów badawczo-rozwojowych Cyfronetu. Kolejnymi projektami były: VPH-Share, EurValve oraz Gliomed – ten ostatni poruszający tematykę diagnostyki nowotworów (realizowany w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych "Profilaktyka i leczenie chorób cywilizacyjnych - STRATEGMED"), oraz CECM - Centrum Doskonałości Nowych Metod Diagnostyki Obliczeniowej i Spersonalizowanej Terapii. Zdobyte doświadczenie zaowocowało zawiązaniem fundacji i utworzeniem w 2019 roku Sano – Centrum Zindywidualizowanej Medycyny Obliczeniowej. Centrum będzie głównym motorem europejskiego postępu w tym szybko rozwijającym się sektorze, opracowując zaawansowane metody inżynieryjne do zapobiegania, diagnozowania i leczenia chorób oraz zaspokajając ogólnoświatową potrzebę radykalnie usprawnionych systemów opieki zdrowotnej. Najnowsze projekty: EDITH oraz GEMINI dotyczą rozwoju tzw. „cyfrowych bliźniaków” – wieloskalowych modeli obliczeniowych ułatwiających diagnostykę i pozwalających na podejmowanie bardziej świadomych decyzji medycznych.
Rozwój nauk o Ziemi
Projekt EPOS to program integracji infrastruktur badawczych, który służy multidyscyplinarnym badaniom zjawisk zachodzących w skorupie ziemskiej. Celem EPOS jest ułatwienie zrozumienia dynamiki Ziemi i procesów tektonicznych na podstawie analizy danych sejsmologicznych, satelitarnych, geologicznych, petrochemicznych i laboratoryjnych. Cyfronet uczestniczy w serii projektów budujących EPOS (SERA, EPOS IP, EPOS SP, EPOS ERIC, EPOS PL, EPOS PL+, EPOS TCS AH PL, Geo-INQUIRE), ze szczególnym uwzględnieniem działań w ramach węzła tematycznego zagrożeń antropogenicznych, czyli TCS AH (ang. Thematic Core Services Anthropogenic Hazard).
Z kolei w ramach projektu Sat4Envi Cyfronet uczestniczył w budowie Systemu operacyjnego gromadzenia, udostępniania i promocji cyfrowej informacji satelitarnej o środowisku. Projekt Sat4Envi otworzył nowy rozdział dla podejmowania optymalnych decyzji dotyczących planowania przestrzennego i szybkiego reagowania w przypadku wystąpienia zagrożeń środowiskowych.
Open Science
European Open Science Cloud (EOSC) jest inicjatywą zmierzającą do stworzenia wirtualnego środowiska wypełniającego założenia paradygmatu Otwartej Nauki. EOSC ma w łatwy i przejrzysty sposób udostępnić nie tylko dane naukowe, ale też zaawansowane narzędzia i zasoby do ich składowania, udostępniania, przetwarzania i zarządzania nimi. Cyfronet uczestniczył i wciąż uczestniczy w serii projektów budujących EOSC: EOSC-Hub, EOSC Enhance, EOSC Synergy, EOSC Future, FAIRCORE4EOSC oraz EOSC Beyond.
Na rzecz otwartej nauki powstały również projekty z pogranicza nauki i sztuki: PAUArt oraz Eureka3D, mające na celu digitalizację dóbr kultury.
EuroHPC Joint Undertaking
Polska jest członkiem Europejskiego Wspólnego Przedsięwzięcia w dziedzinie Obliczeń Wielkiej Skali (EuroHPC JU). Pod jego egidą zawiązano konsorcjum LUMI, które sfinansowało i uruchomiło superkomputer LUMI. Dzięki konkursom organizowanym przez Cyfronet i za pośrednictwem infrastruktury PLGrid, polscy naukowcy uzyskują dostęp do mocy obliczeniowej superkomputera.
Polskim elementem inicjatywy EuroHPC JU był krajowy projekt EuroHPC PL, którego Cyfronet był koordynatorem. Efektami projektu było wytworzenie i udoskonalenie wielu technologii, w tym z zakresu efektywnego wykorzystania komputerów kwantowych. Głównym wytworem projektu jest superkomputer Helios.
ACK Cyfronet AGH jest również liderem polskiego Narodowego Centrum Kompetencji HPC, powołanego w ramach EuroHPC JU. Narodowe Centra Kompetencji (NCK) to centralne punkty kontaktowe w zakresie HPC i technologii powiązanych w swoich krajach. Ich misją jest poprawa i wyrównanie w Europie możliwości wykonywania zaawansowanych obliczeń komputerowych oraz zapewnienie dostępu do infrastruktury i wiedzy specjalistycznej.
Oprócz bezpośrednich efektów projektów, udział Cyfronetu w przedsięwzięciach i projektach o zasięgu międzynarodowym lub krajowym przyniósł także wiele innych korzyści:
- wprowadzenie nowych, obiecujących technologii informatycznych,
- połączenie w infrastrukturze PLGrid zasobów zainstalowanych w różnych ośrodkach komputerowych w Polsce oraz włączenie ich do infrastruktury europejskiej,
- istotne rozszerzenie współpracy międzynarodowej poprzez zacieśnienie kontaktów merytorycznych, udział w spotkaniach plenarnych i technicznych oraz wspólne publikacje,
- stworzenie efektywnych, wirtualnych środowisk pracy dla użytkowników uczestniczących w krajowych i międzynarodowych aktywnościach badawczych,
- wymiana doświadczeń i dobrych praktyk z partnerami z innych ośrodków.
Uczestnictwo w projektach finansowanych przez Unię Europejską uważane jest za niezbędny element działalności naukowej Cyfronetu, a szerzej – środowisk naukowych Polski, z uwagi na korzyści dotyczące transferu technologii, rozwijania współpracy międzynarodowej oraz edukacji młodej kadry.