Centrum excelence IT4INNOVATIONS

Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava připravuje ve spolupráci s Ostravskou univerzitou, Slezskou univerzitou, Fakultou informačních technologií VUT Brno a Ústavem geoniky AV ČR, v. v. i., unikátní projekt pod názvem IT4INNOVATIONS, jehož cílem je vybudovat v Ostravě národní centrum excelentního výzkumu v oblasti informačních technologií. Toto nově vybudované centrum umožní posílit koncentraci řady vědních oborů vztahujících se k informačním technologiím a dosáhnout jejich rozvoje.

V rámci projektu bude mimo jiné pořízen superpočítač, který má být uveden do provozu okolo roku 2013 a bude v té době patřit mezi 100 nejvýkonnějších superpočítačů na světě. V současné době se v TOP500 nenachází ani jeden superpočítač z České republiky.

Centrum excelence IT4Innovations by mělo skloubit funkci výzkumného centra pro akademické účely s výzkumem pro potřeby aplikační sféry. Základem plánovaného centra bude computing (počítání), který je vytknut před ostatní vědní disciplíny a formulován do čtyř vzájemně propojených klíčových oblastí:

1. IT4People (Information for People)

Oblast IT4People je zaměřená na zlepšení kvality života obyvatel z pohledu moderních informačních technologií. V rámci této oblasti již VŠB–TU Ostrava slaví první úspěchy, a to s projektem FLOREON+. Produkt FLOREON+ je unikátní systém, umožňující modelovat a předpovídat vývoj povodňových situací, výsledky těchto vypočtených předpovědí by měly být přístupné širokému spektru zájemců (krizové štáby, starostové obcí, majitelé nemovitostí ad.), kteří budou v případě vzniku či předpovědi takové situace informováni prostřednictvím vyspělých vizualizačních metod (obr. 1). Důležité je, že danou informaci by mělo být možné zobrazit na jakémkoli zařízení, tedy nejen v centru s nejmodernějšími technologiemi, ale i na mobilním telefonu. Každý, kdo si bude potřebovat zjistit informace např. o dané povodňové situaci, bude schopen získat maximum informací a danou situaci správně vyhodnotit. S využití projektu FLOREON+ se počítá i pro další regiony v ČR či zahraničí, velký objem dat, který se během těchto simulací zpracovává, však vyžaduje extrémní požadavky na výkon počítače.

Obdobné modelování a simulace jsou využívány při sledování dopravní situace v městě Ostravě, a to za využití GSM sítí a GPS technologií, rozvíjejí se také simulace znečištění, požárů a ekologických havárií.

2. SC4Simulations (Supercomputing for Simulations)

Druhá klíčová oblast je zaměřena na supercomputing, výzkum a vývoj nových metod i algoritmů výpočetní matematiky.

Superpočítání lze v současné době označit již za nezbytnou součást každého kvalitního výzkumu a vývoje. Uveďme například oblast medicíny, biomechaniku (obr. 2), kde je superpočítání využíváno pro optimalizaci návrhu rehabilitačních pomůcek. Ve strojírenství a automobilovém průmyslu je z ekonomických důvodů stále více používáno simulací při tvarových optimalizacích produktů, využíváno potenciálu algoritmů při pevnostních výpočtech. Příklady táhnou, proto opět uveďme jeden z již realizovaných projektů, v kterém výzkumní pracovníci VŠB–TU Ostrava ve spolupráci se Stanfordovou univerzitou vyvinuli algoritmy, jejichž aplikace umožňují optimalizovat zatížení motorů Formule 1.

3. EC4Innovations (Embedded Computing for Innovations)

IT4Innovations se netýká pouze superpočítání, ale také jeho propojení s „počítáním v malém“. Oblast výzkumu a vývoje sofistikovaných vestavěných systémů aplikovaných například v inovativní medicíně je pouze dalším rozšířením využívání těchto systémů, jež jsou v současné době součástí téměř všech sofistikovaných zařízení kolem nás, jako jsou mobilní telefony, auta, letadla a řada dalších.

4. Theory4IT (Theory for Information Technology)

Oblast Theory4IT je orientována na základní výzkum a otevírá možnost dalšího rozvoje v předcházejících třech oblastech. Zabývá se novými oblastmi, jako jsou bioinformatika, softcomputing, formální metody a další. Aplikovatelnost formálních metod v běžné praxi je možné dokládat na fungování záchranných bezpečnostních center, kdy v rámci záchranných akcí představují nástroj pro řízení krizové situace, tzn. procesní zpracování získané informace (např. telefonický rozhovor), přenesení odpovědnosti na exaktní algoritmy, které dokážou nahradit nedostatečnost lidského myšlení v situaci tísně.

Přínos superpočítačového centra je potřeba spatřovat v možnosti provádět rozsáhlé vědecko-výzkumné výpočty, kvůli kterým se musí v současné době jezdit do zahraničí, resp. které zvyšují konkurenceschopnost subjektů využívajících dané infrastruktury. Mezi potenciální uživatele centra můžeme konkrétně zařadit organizace, jako jsou Vítkovice, Saab Group, IVAX, Fakultní nemocnice v Ostravě a řada dalších. Například společnost OLYMPUS by mohla využít infrastruktury datového centra při řešení úloh v oblasti telepatologie – skenování vzorků, jejich vyhodnocování a přenos (jeden takový vzorek může mít velikost až 30 GB!).

V centru excelence IT4innovations bude pracovat okolo 200 pracovníků, přičemž v průběhu jeho budování budou do centra získáváni odborníci z jiných částí republiky a celého světa. Náklady na realizaci projektu v letech 2010–2015 se odhadují na 2,3 miliardy Kč. Partneři projektu budou usilovat, aby tyto finanční prostředky získali ze strukturálních fondů EU, konkrétně z Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace. V současné době probíhá finalizace přípravy projektové dokumentace, finální schválení projektu Evropskou komisí se očekává v polovině roku 2010.