Comment l’IA peut-elle nous aider à faire face aux futures charges de travail à l’échelle exaflopique
L’Europe développe des superordinateurs de pointe qui offrent aux chercheurs une puissance de calcul inégalée pour soutenir les découvertes scientifiques. Cependant, les simulations complexes telles que les prévisions météorologiques et les conceptions aéronautiques créent également des quantités massives d’informations qui peuvent être difficiles à analyser à l’aide des méthodes traditionnelles. Le projet ACROSS utilise les modèles d’intelligence artificielle (IA) pour améliorer les outils de calcul à haute performance (HPC) existants. L’IA pourrait révolutionner les outils logiciels HPC dans divers domaines technologiques tels que l’accélération du processus de conception des composants critiques des avions, l’amélioration de la précision des prévisions météorologiques et l’avancement des simulations de capture et de stockage du carbone pour soutenir un avenir énergétique plus propre. Alberto Scionti, chercheur principal à la Fondation LINKS en Italie et responsable de la diffusion d’ACROSS, explique: «Les modèles d’IA ont tellement progressé qu’ils sont désormais capables de saisir la complexité de notre monde. Cela représentait une opportunité indéniable d’améliorer les outils logiciels HPC et donc d’accélérer la capacité des chercheurs à explorer et à découvrir davantage». Le consortium ACROSS, composé de 17 partenaires de projet européens, a entrepris de concevoir et de développer une plateforme convergente intégrant le HPC, les mégadonnées et l’IA. L’objectif final était de créer une pile logicielle modulaire et flexible capable de gérer des flux de travail complexes sur des superordinateurs modernes, en combinant des simulations traditionnelles avec des modèles d’IA et le traitement des mégadonnées. Il sera donc plus facile pour les utilisateurs de décrire leurs flux de travail, de simplifier leur exécution et de s’assurer que les données et les tâches se déroulent sans heurts, même lorsqu’ils utilisent des ressources en nuage.
Amélioration du progrès scientifique
ACROSS a permis aux chercheurs d’exploiter plus efficacement la puissance des superordinateurs. Le projet a développé de nouveaux outils qui ont permis des analyses plus approfondies et des simulations plus complexes, accélérant ainsi le rythme des découvertes. Dans le domaine de l’aéronautique, ACROSS a permis de réduire le temps nécessaire aux simulations et d’accélérer le processus de conception des composants critiques des moteurs d’avion. Cela permettra de proposer des avions plus efficaces et plus respectueux de l’environnement. «Le pilote aéronautique a fait passer le modèle d’IA à une nouvelle étape, en ciblant plusieurs paramètres à la fois, ce qui a permis d’augmenter encore la vitesse de chaque flux de travail», explique Alberto Scionti. Les réalisations d’ACROSS comprennent également l’optimisation du traitement des données pour les prévisions météorologiques. Cela a permis d’obtenir des prévisions météorologiques plus précises, essentielles pour atténuer l’impact des phénomènes météorologiques extrêmes. Enfin, le projet a également permis d’améliorer les simulations de captage et de stockage du carbone, qui sont essentielles pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et atténuer le changement climatique.
Technologie de calcul avancée
ACROSS a garanti des temps d’exécution prévisibles pour des flux de travail complexes, permettant aux chercheurs d’expérimenter des modèles d’IA plus efficacement. Cette exécution déterministe du flux de travail a permis aux scientifiques de planifier et de mener des expériences avec plus de précision et de fiabilité, et a conduit à l’amélioration du processus de recherche dans son ensemble. En outre, l’exploration des architectures inspirées par le cerveau humain dans le cadre de ce projet a ouvert la voie à de futurs gains d’efficacité informatique. Ces réseaux neuronaux promettent des améliorations significatives en termes de vitesse de traitement et d’efficacité énergétique, rendant les ordinateurs – et la recherche – beaucoup plus rapides. Le projet ACROSS a été réalisé avec le soutien de l’entreprise commune européenne pour le calcul haute performance (EuroHPC JU), une initiative mise en place pour développer un écosystème de supercalculateurs de classe mondiale en Europe.
Mots‑clés
ACROSS, EuroHPC JU, superordinateurs, HPC, calcul haute performance, IA, intelligence artificielle, données, mégadonnées, aéronautique, climat, carbone, pile logicielle, flux de travail