Democratizzare l’accesso al calcolo ad alte prestazioni
Se l’industria o le comunità scientifiche vogliono trarre vantaggio dai rapidi progressi compiuti dall’intelligenza artificiale (IA) e dall’apprendimento automatico (AA), hanno bisogno di accedere alle strutture per il calcolo ad alte prestazioni (HPC), senza le quali non possono elaborare grandi volumi di dati. Questi impianti sono tuttavia costosi, le loro attività di gestione e installazione richiedono molto tempo e la quantità di energia che consumano solleva preoccupazioni a livello ambientale. Il progetto HEROES, finanziato dall’UE, ha sviluppato un software che abbina le risorse HPC agli utenti in modo da consentire loro di eseguire simulazioni e flussi di lavoro relativi all’AA in base a criteri quali tempo, budget ed efficienza energetica. «Stiamo entrando in un’era caratterizzata da scelte digitali complesse, per le quali il costo computazionale al secondo è fondamentale. La nostra soluzione non solo aiuta gli utenti a farsi strada tra le opzioni esistenti, ma incrementa inoltre l’accesso all’HPC in quanto fa sì che non siano necessarie conoscenze informatiche specialistiche per trarne vantaggio», afferma Philippe Bricard, coordinatore del progetto HEROES e amministratore delegato di UCIT, l’impresa che ospita il progetto. HEROES ha sviluppato e collaudato un dimostratore per testare diversi flussi di lavoro nell’ambito del settore della produzione e di quello relativo alle energie rinnovabili.
Semplificare opzioni infrastrutturali complesse
Per gli utenti di tecnologie ad alta intensità di dati, come l’IA e l’AA, selezionare la migliore opzione di HPC per eseguire le simulazioni significa non solo comprendere il gergo informatico specialistico, ma anche soppesare molteplici requisiti per quanto riguarda budget, tempi di esecuzione, sicurezza dei dati e impronta ambientale. La soluzione concepita da HEROES semplifica questo processo mettendo a disposizione degli utenti le scelte più appropriate in base alle loro esigenze. Nel prototipo del progetto, una volta effettuato l’accesso, gli utenti selezionano un flusso o un modello di lavoro e inseriscono successivamente i parametri a esso relativi (compresi i vincoli associati, come il costo). Il software offre quindi una scelta tra quattro strategie, collegate alle piattaforme HPC. Una volta selezionata quella preferita, la risorsa HPC esegue il lavoro e restituisce infine i risultati alla piattaforma. In alcuni casi la migliore soluzione migliore sarà di tipo ibrido, con alcune risorse informatiche allocate internamente e altre assegnate esternamente a seconda dei vincoli di sicurezza presenti e delle esigenze commerciali dell’utente. «In futuro la nostra piattaforma si adatterà a diversi contesti, dalle organizzazioni private con cluster HPC in loco e alcune risorse cloud pubbliche a configurazioni più elaborate caratterizzate da strutture esterne, una volta risolte le problematiche di autenticazione», spiega Bricard. «Il nostro obiettivo è quello di permettere ai clienti di utilizzare la nostra piattaforma per costruire e gestire il proprio mercato HPC su misura.»
Dal prototipo architettonico alle soluzioni commerciali
Il prototipo del progetto comprende una serie di moduli specifici a livello di operazione richiesta, principalmente intesi a finalità quali orchestrazione del flusso di lavoro e dell’attività da eseguire, trasferimento e archiviazione di dati, gestione dei prezzi e dei costi, nonché monitoraggio e ottimizzazione dell’energia. Il fulcro della soluzione è costituito dal modulo decisionale, che consente la comunicazione con i fornitori di servizi (come i fornitori di servizi cloud e i centri HPC) centralizzando le informazioni sul flusso di lavoro e le opzioni di HPC più adatte. «La maggior parte dei progetti come questo si traduce nella realizzazione di una prova di concetto; noi ci siamo prefissi di andare oltre, passando alla fase di implementazione e a quella di iterazione degli aggiornamenti in base all’utilizzo effettivo», osserva Bricard. Il risultato è stato l’integrazione del modulo decisionale nella piattaforma di scienza dei dati per ambienti HPC pre-esistente, ovvero OKA, il che ha determinato un miglioramento nell’efficacia di quest’ultima. Anche EAR, il software di sistema per la gestione energetica dei centri di elaborazione dati, è stato integrato nella piattaforma di HEROES. «Alcuni componenti di HEROES sono già disponibili per l’integrazione nelle attuali infrastrutture informatiche grazie al nostro progetto commerciale “Do it Now” », aggiunge Bricard. I risultati del progetto, congiuntamente alle competenze dei suoi partner, dispongono di ottime potenzialità per contribuire all’iniziativa nota come impresa comune EuroHPC, istituita per sviluppare un ecosistema di supercalcolo di livello mondiale in Europa.
Parole chiave
HEROES, intelligenza artificiale, apprendimento automatico, calcolo ad alte prestazioni, flussi di lavoro, efficienza energetica, supercalcolo
