Pokročilá výpočetní technika

Většina z vás dnes ví, co je to gigabyte – jedná se o jednotku velikosti dat. Jeden gigabyte stačí k uložení 20 alb hudby nebo 542 kopií románu Válka a mír.

Víte ale, co je gigaflops? To je o něco složitější. Gigaflops je jednotka výkonnosti počítačů. FLOPS (nebo flops) je počet matematických operací v pohyblivé řádové čárce za sekundu, takže jeden gigaflops je zhruba jedna miliarda takových operací. Průměrný notebook má výkonnost mezi 250 a 400 gigaflops – to stačí k prohlížení internetu, používání kancelářského softwaru, hraní her a editování fotografií.

Notebooky však nejsou nejvýkonnější počítače, které existují. Tato čest patří k strojům spadajícím do kategorie vysoce výkonné výpočetní techniky, označované zkratkou HPC (z anglického High Performance Computing). Výkonnost systémů HPC se neměří v gigaflops, ale v petaflops: milionech miliard operací za sekundu. Brzy se bude měřit v exaflops. Exaflops je miliarda miliard operací za sekundu, tedy totéž jako celková výpočetní kapacita všech mobilních telefonů v EU. Jedním ze současných příkladů HPC je superpočítač LUMI ve Finsku spolufinancovaný Evropskou unií, který má špičkovou výkonnost 550 petaflops. To je totéž jako celková výkonnost 1,5 milionu notebooků. Pokud bychom tyto notebooky naskládali na sebe, vytvořily by věž vysokou přes 23 kilometrů.

Systémy HPC a to, co dělají, má již dnes zásadní význam pro naše životy. Vykonávají složité úlohy, při nichž je třeba analyzovat velké množství dat, a umožňují nám vytvářet modely, s nimiž můžeme studovat a lépe pochopit složité problémy, jako je simulace molekul léčiv pro léčivé přípravky, územní plánování na venkově i ve městech a navrhování nových materiálů, automobilů a letadel.

V blízké budoucnosti budou spuštěny nové projekty EU založené na systémech HPC, které umožní vytvořit digitální dvojče Země. Díky němu bude možné lépe simulovat a předvídat změny související s životním prostředím a klimatem a osoby s rozhodovací pravomocí budou moci lépe plánovat a lépe řešit dopady. Existují rovněž plány na digitální dvojče lidské bytosti, které nám teoreticky umožní přizpůsobit lékařskou péči na míru každému jednotlivci.

EU plánuje financovat projekty, které s využitím systémů HPC spojí výpočetní techniku s kvantovou mechanikou. Díky tomu bude možné provádět ještě složitější simulace v oblastech, jako jsou výzkum léčiv, bezpečná a šifrovaná komunikace a ultrapřesné hodiny.

Systémy HPC jsou působivé, ale jsou složité a nákladné. Žádná evropská země se jim nemůže věnovat na vlastní pěst a přitom očekávat, že ve vytváření systémů HPC uspěje v celosvětové konkurenci. Proto EU vytvořila evropský společný podnik pro vysoce výkonnou výpočetní techniku (EuroHPC). Tento subjekt slučuje zdroje z EU, zúčastněných zemí a soukromých partnerů s cílem posílit postavení Evropy jako lídra v oblasti HPC a zpřístupnit tento nástroj evropským výzkumným pracovníkům, průmyslu a menším podnikům.

EU plánuje investovat do systémů HPC do roku 2033 dalších 7 miliard EUR. A aby se EU mohla stát světovým lídrem v oblasti kvantové výpočetní techniky a souvisejících technologií, pomáhá financovat projekty, které mají za cíl navázat a upevnit spolupráci v oblasti kvantových technologií mezi výzkumnými pracovníky a průmyslem.

Dvěma základními technologiemi pro budoucnost výpočetní techniky a dalších oblastí jsou fotonika a elektronika.

Díky fotonice a elektronice máme mobilní telefony, rychlé připojení k internetu a bezpečnou dopravu. Nabízejí také řešení v oblasti zdravotní péče, energetiky a změny klimatu.

EU vypracovala strategii, která má zajistit, aby Evropa stála v čele v oblasti návrhu a výroby fotoniky a elektroniky. Vedoucí postavení Evropy v oblasti klíčových základních technologií bude v digitální dekádě znamenat obrovské přínosy pro ekonomiku, včetně posílení produktivity, růstu a zaměstnanosti.

Komise konkrétně pracuje na vytvoření společného přístupu k fotonice prostřednictvím evropské technologické platformy Photonics21. Díky spolupráci napříč průmyslem, vědou a politikou může Evropa urychlit inovace, posílit výrobu a stát se v oblasti fotoniky lídrem.

Jak roste složitost klíčových základních technologií, je pro průmysl a malé a střední podniky stále obtížnější plně využívat inovační potenciál, který tyto technologie přinášejí. Aby mohly průmysl a malé a střední podniky tento potenciál využít, potřebují přístup k těmto technologiím a podporu při vývoji a testování inovací před jejich uvedením na trh.

Nová průmyslová strategie využívá podporu z programů Horizont Evropa a Digitální Evropa a evropských strukturálních investičních fondů k tomu, aby pomohla průmyslu a malým a středním podnikům využívat přínosy klíčových základních technologií.