ICTjournal 03/2021

  • Selon
  • Outils
  • Applications
  • Technologies
  • Solutions
  • Ainsi
  • Containers
  • Netzmedien
  • Entreprises
  • Suisse

38 Image: Pixabay Des

38 Image: Pixabay Des chercheurs veulent créer un digital twin de la Terre L’EPFL et le Centre suisse de calcul scientifique participent à un programme de recherche européen qui vise à créer un jumeau numérique de la Terre. Le CSCS va en outre changer son superordinateur pour un modèle plus flexible, basé sur une infrastructure software-defined. Yannick Chavanne Un ambitieux projet de recherche européen vise à créer un jumeau numérique de la planète Terre. Soutenue par l’UE, l’initiative Destination Earth implique plusieurs organisations européennes dont l’ESA (agence spatiale) mais aussi des chercheurs en informatique de l’EPFZ et du Centre suisse de calcul scientifique (CSCS). Les chercheurs responsables du projet ont publié il y a peu un article dans la revue Nature Computational Science, détaillant les pistes potentielles pour transformer les sciences du système terrestre à l’aide des technologies numériques. Modéliser l’évolution du climat et prédire l’impact de l’homme D’une durée prévue de 10 ans, le projet Destination Earth a pour objectif de créer un jumeau numérique (Digital Twin) très précis et complet de notre planète, afin de modéliser l’évolution du climat et les événements extrêmes aussi bien au niveau spatial que temporel. Cette réplique digitale de notre planète se destine à être un système d’information, s’adressant notamment aux décideurs politiques. Des données d’observation seront continuellement incorporées dans le jumeau numérique. «En plus des données d’observation traditionnellement utilisées pour les simulations météorologiques et climatiques, les chercheurs souhaitent également intégrer dans le modèle de nouvelles données sur les activités humaines pertinentes», fait savoir un communiqué de l’EPFZ. Outre les processus physiques et météorologiques, il s’agit de pouvoir également représenter et prédire l’influence des humains sur la gestion de l’eau, de la nourriture et de l’énergie. Immenses défis techniques Mettre au point ce jumeau numérique de la Terre pose toutefois d’immenses défis, notamment en matière de 03 / 2021 www.ictjournal.ch © netzmedien ag

calcul haute performance 39 puissance de calcul nécessaire. Dans leur article, les chercheurs expliquent que les codes des programmes de modélisation déjà disponibles ne sont pas adaptés pour fonctionner de façon optimale avec les superordinateurs actuels. Il paraît ainsi nécessaire de concevoir et de développer en parallèle hardware et algorithmes. «Les scientifiques proposent en outre de séparer les codes destinés à résoudre le problème scientifique des codes qui effectuent le calcul de manière optimale sur l’architecture du système respectif. Cette structure de programme plus souple permettrait un passage plus rapide et plus efficace aux architectures futures», explique l’EPFZ. Au niveau du hardware, le jumeau numérique de la Terre nécessiterait un système d’environ 20 000 GPU. «Pour des raisons à la fois économiques et écologiques, un tel ordinateur devrait être exploité dans un lieu où l’électricité produite, neutre en CO 2 , est disponible en quantité suffisante», souligne encore l’EPFZ. Les scientifiques voient en outre un grand potentiel dans l’intelligence artificielle (IA), qui pourrait entre autres servir à accélérer les simulations et identifier les informations les plus importantes parmi de grandes quantités de données. Infrastructure software-defined En matière d’architectures futures, les scientifiques collaborant avec le Centre suisse de calcul scientifique (CSCS) vont pouvoir profiter dès le printemps 2023 d’un calcul haute performance en tant que service. Le supercalculateur suisse Piz Daint, un temps le plus puissant d’Europe, va en effet céder sa place à «Alps», un modèle plus puissant de nouvelle génération. Dans une interview publiée sur le site du CSCS, le directeur du centre tessinois Thomas Schulthess explique que l’architecture d’Alps diffère de celle de Piz Daint car il s’agit d’une infrastructure software-defined. Le hardware est conçu par HP, avec qui le CSCS a collaboré (de même que d’autres datacenters dans le monde) pour mettre au point le stack logiciel de base Cray Shasta. «Cette pile logicielle est désormais opérationnelle, mais il faudra encore deux ans pour que l’infrastructure informatique souhaitée soit complètement prête», précise le directeur du CSCS. Partitions basées sur des micro-services L’infrastructure software-defined permettra de mettre à disposition des services de calcul haute performance sans devoir mettre en place des systèmes dédiés pour chaque utilisateur. «Pour MétéoSuisse, par exemple, nous avons exploité jusqu’à présent un ordinateur dédié. A l’avenir, MétéoSuisse pourra opérer ses calculs sur une ou plusieurs partitions de cette nouvelle infrastructure», explique Thomas Schulthess. Les partitions seront basées sur des micro-services. L’architecture du superordinateur devient ainsi orientée service. Ces changements nécessiteront le développement de nouvelles compétences au sein des équipes du CSCS. Notamment car certains des ordinateurs employés jusqu’ici au centre deviendront des clusters virtuels au sein de la nouvelle architecture. «Certains membres du personnel développeront et maintiendront des microservices, tandis que d’autres combineront ces microservices en grappes ou applications virtuelles qui seront ensuite mises à la disposition des chercheurs en tant que service», précise encore le directeur du Centre suisse de calcul scientifique. Le Digital Twin de la Terre permettra de modéliser l’évolution du climat et les événements extrêmes. Publicité Réussir ensemble – avec BOLL « Depuis des années, BOLL est synonyme d’excellence dans la distribution, de compétence et de fiabilité, d’engagement et de reconnaissance personnelle. Nous sommes heureux de pouvoir en profiter. » Un partenaire fort Bienveillant / Simple / Serviable Martin Buck / Head of Competence Center Security, BNC Business Network Communications AG BOLL Engineering SA . En Budron H15 / CH-1052 Le Mont-sur-Lausanne / Telefon +41 21 533 01 60 / contact@boll.ch BOLL Engineering AG . Jurastrasse 58 / CH-5430 Wettingen / Telefon +41 56 437 60 60 / info@boll.ch / www.boll.ch www.ictjournal.ch © netzmedien ag 03 / 2021