Προηγμένη πληροφορική

Στις μέρες μας, οι περισσότεροι από εσάς θα ξέρετε τι είναι ένα gigabyte — είναι ένα μέτρο αποθήκευσης δεδομένων, ένα από τα οποία είναι αρκετό για να κρατήσει 20 άλμπουμ μουσικής ή 542 αντίγραφα του War and Peace.

Ξέρεις τι είναι τα gigaflops; Αυτό είναι λίγο πιο περίπλοκο. Ένα gigaflops είναι ένα μέτρο της απόδοσης του υπολογιστή. Τα FLOPS (ή flops) είναι πράξεις κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο και ένα gigaflops είναι περίπου ένα δισεκατομμύριο πράξεις κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο. Ο μέσος φορητός υπολογιστής μπορεί να τρέξει σε οτιδήποτε μεταξύ 250 gigaflops και 400 gigaflops — αρκετά για να περιηγηθείτε στο διαδίκτυο, να εκτελέσετε λογισμικό γραφείου, να παίξετε παιχνίδια και να εκτελέσετε λογισμικό επεξεργασίας φωτογραφιών.

Ωστόσο, οι φορητοί υπολογιστές δεν είναι οι πιο ισχυροί υπολογιστές γύρω. Αυτή η τιμή ανήκει σε μηχανές στην κατηγορία των υπολογιστών υψηλών επιδόσεων ή HPC για συντομία. Τα συστήματα HPC δεν μετρώνται σε gigaflops, αλλά σε petaflops: ένα εκατομμύριο δισεκατομμύρια πράξεις ανά δευτερόλεπτο. Σύντομα, θα μετρηθούν σε exaflops, τα οποία εκτελούν ένα δισεκατομμύριο δισεκατομμύρια πράξεις ανά δευτερόλεπτο — το ίδιο με τη συνδυασμένη υπολογιστική ισχύ όλων των κινητών τηλεφώνων στην ΕΕ. Ένα παράδειγμα HPC σήμερα είναι ο συγχρηματοδοτούμενος από την ΕΕ υπερυπολογιστής LUMI στη Φινλανδία, ικανός να φτάσει τα 550 petaflops. Αυτό είναι το ίδιο με τη συνδυασμένη ισχύ 1,5 εκατομμυρίων φορητών υπολογιστών. Αν αυτοί οι φορητοί υπολογιστές ήταν στοιβαγμένοι ο ένας πάνω στον άλλο, θα έφτιαχνε έναν πύργο ύψους πάνω από 23 χιλιόμετρα.

Τα συστήματα HPC και αυτό που κάνουν είναι ήδη καίριας σημασίας για τη ζωή μας. Εκτελούν πολύπλοκες εργασίες όπου πρέπει να αναλυθούν μεγάλες ποσότητες δεδομένων και μας επιτρέπουν να δημιουργήσουμε μοντέλα για τη μελέτη και την καλύτερη κατανόηση σύνθετων προκλήσεων, όπως η προσομοίωση μορίων φαρμάκων για φάρμακα, ο αγροτικός και πολεοδομικός σχεδιασμός και ο σχεδιασμός νέων υλικών, αυτοκινήτων και αεροσκαφών.

Στο εγγύς μέλλον, συναρπαστικά νέα έργα της ΕΕ που θα τροφοδοτούνται από συστήματα HPC θα τεθούν σε λειτουργία για να δημιουργήσουν ένα ψηφιακό δίδυμο της Γης, το οποίο θα προσομοιώνει και θα προβλέπει καλύτερα τις περιβαλλοντικές και κλιματικές αλλαγές και θα βοηθά τους υπεύθυνους λήψης αποφάσεων να σχεδιάζουν και να αντιμετωπίζουν καλύτερα τις επιπτώσεις. Υπάρχουν επίσης σχέδια για ένα ψηφιακό δίδυμο ενός ανθρώπου, που θεωρητικά μας επιτρέπει να προσαρμόσουμε τις ιατρικές θεραπείες σε κάθε άτομο.

Η ΕΕ σχεδιάζει να χρηματοδοτήσει έργα που συνδυάζουν την κβαντική μηχανική και την υπολογιστική με αυτά τα συστήματα υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων. Αυτό θα επιτρέψει ακόμη πιο σύνθετες προσομοιώσεις σε τομείς όπως η ανακάλυψη φαρμάκων, η ασφαλής και κρυπτογραφημένη επικοινωνία και τα εξαιρετικά ακριβή ρολόγια.

Τα συστήματα HPC είναι εντυπωσιακά, αλλά είναι πολύπλοκα και ακριβά. Καμία ευρωπαϊκή χώρα δεν μπορεί να προχωρήσει μόνη της και να αναμένει να ανταγωνιστεί σε παγκόσμιο επίπεδο στη δημιουργία συστημάτων υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ΕΕ δημιούργησε την κοινή επιχείρηση για την ευρωπαϊκή υπολογιστική υψηλών επιδόσεων (ΚΕ EuroHPC). Ο φορέας αυτός συγκεντρώνει πόρους από την ΕΕ, τις συμμετέχουσες χώρες και τους εταίρους του ιδιωτικού τομέα, με σκοπό την ενίσχυση της θέσης της Ευρώπης ως ηγετικής δύναμης στον τομέα της υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων και τη διάθεση του εν λόγω πόρου στους Ευρωπαίους ερευνητές, τη βιομηχανία και τις μικρότερες επιχειρήσεις.

Η ΕΕ σχεδιάζει να επενδύσει περαιτέρω 7 δισ. ευρώ έως το 2033 σε συστήματα HPC. Και, για να βοηθήσει την ΕΕ να καταστεί παγκόσμιος ηγέτης στον τομέα της κβαντικής υπολογιστικής και των κβαντικών τεχνολογιών, συμβάλλει στη χρηματοδότηση έργων που φέρνουν σε επαφή ερευνητές και παράγοντες της βιομηχανίας στον τομέα της κβαντικής υπολογιστικής.

Δύο βασικές τεχνολογίες για το μέλλον της πληροφορικής και άλλων τομέων είναι η φωτονική και η ηλεκτρονική.

Η φωτονική και τα ηλεκτρονικά είναι αυτά που κάνουν το τηλέφωνό σας να λειτουργεί, διατηρούν τη σύνδεσή σας στο διαδίκτυο γρήγορη και ασφαλή. Επίσης, προσφέρουν λύσεις στους τομείς της υγειονομικής περίθαλψης, της ενέργειας και της κλιματικής αλλαγής.

Η ΕΕ έχει αναπτύξει στρατηγική για να διασφαλίσει ότι η Ευρώπη βρίσκεται στην πρώτη γραμμή του σχεδιασμού και της κατασκευής φωτονικής και ηλεκτρονικών ειδών. Η ηγετική θέση της Ευρώπης σε βασικές τεχνολογίες γενικής εφαρμογής (ΒΤΓΕ) θα αποφέρει τεράστια οφέλη στην οικονομία κατά την ψηφιακή δεκαετία, συμπεριλαμβανομένης της τόνωσης της παραγωγικότητας, της ανάπτυξης και της απασχόλησης.

Ειδικότερα, η Επιτροπή εργάζεται για την ανάπτυξη κοινής προσέγγισης για τη φωτονική με την ευρωπαϊκή τεχνολογική πλατφόρμα Photonics21. Μέσω της συνεργασίας σε όλους τους τομείς της βιομηχανίας, της επιστήμης και της πολιτικής, η Ευρώπη μπορεί να επιταχύνει την καινοτομία, να τονώσει τη μεταποίηση και να καταστεί πρωτοπόρος στη φωτονική.

Καθώς οι ΒΤΓΕ καθίστανται πιο πολύπλοκες, η βιομηχανία και οι μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις (ΜΜΕ) δυσκολεύονται περισσότερο να επωφεληθούν πλήρως από το δυναμικό καινοτομίας που προσφέρουν. Για να μπορέσουν να αξιοποιήσουν αυτό το δυναμικό, η βιομηχανία και οι ΜΜΕ χρειάζονται πρόσβαση σε αυτές τις τεχνολογίες και στήριξη για την ανάπτυξη και τη δοκιμή καινοτομιών πριν από την είσοδό τους στην αγορά.

Η νέα βιομηχανική στρατηγική αξιοποιεί τη στήριξη από τα προγράμματα «Ορίζων Ευρώπη» και «Ψηφιακή Ευρώπη», καθώς και από τα ευρωπαϊκά διαρθρωτικά και επενδυτικά ταμεία για τη στήριξη της βιομηχανίας και των ΜΜΕ που επωφελούνται από τις ΒΤΓΕ.