Il PSI nel futuro con una divisione di ricerca sui Big Data

L’Istituto Paul Scherrer, in collaborazione con il Politecnico Federale di Losanna, istituirà la sezione: “Calcolo Scientifico, Teoria e Dati”

L’Istituto Paul Scherrer sta ufficialmente espandendo le proprie aree di interesse e sta creando una nuova divisione di ricerca: “Scientific Computing, Theory, and Data”, cioè “Calcolo Scientifico, Teoria e dati”.
Nella struttura con sedi a Villigen e Würenlingen, entrambe nel Canton Argovia, ricercatori si concentreranno sempre più sullo sviluppo di nuove tecnologie informatiche e di economia dei dati e sul loro uso nella ricerca scientifica.
La nuova divisione di ricerca è la sesta del PSI, che si unisce alle cinque aree precedentemente stabilite: Biologia e Chimica; Ricerca con Neutroni e Muoni; Energia Nucleare e Sicurezza; Energia e Ambiente; Scienza dei Fotoni.
“Le scienze assistite dal computer e l’uso del calcolo ad alte prestazioni sono tutt’altro che nuovi al PSI”, afferma il direttore Christian Rüegg.
“Ma ora diamo loro una base adeguata nella nostra organizzazione e, con ciò, la possibilità di riprendere ancora meglio di prima importanti sviluppi in questi temi, orientati al futuro, e di lavorarci più intensamente. Insieme a partner forti del settore come il Politecnico di Zurigo, amplieremo le scienze dei dati, la simulazione dei materiali e l’area dell’intelligenza artificiale”.
Le simulazioni al computer, la modellazione e i calcoli teorici rappresentano una componente essenziale delle scienze naturali e ingegneristiche.

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Entro il 2025 si arriverà al record: 50 petabyte all’anno di dati

Per raggiungere costantemente nuovi progressi scientifici, anche la scienza dei dati deve continuare a svilupparsi. Questo è tanto più vero al PSI, con il suo insieme unico al mondo di grandi strutture di ricerca. Sia le loro operazioni che gli esperimenti che si svolgono qui producono Big Data a profusione.
Attualmente, al PSI vengono generati ogni anno circa 3,6 petabyte (cioè 3,6 quadrilioni di byte) di dati di ricerca.
Nei prossimi quattro anni si potrebbe arrivare a 50 petabyte l’anno, anche grazie all’ammodernamento in corso della Swiss Light Source SLS.

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L’ente di Villigen e Würenlingen in rete nel Settore dei PF

La nuova divisione di ricerca sarà composta da unità già esistenti all‘École Polytechnique Fédérale de Lausanne e al Paul Scherrer Institut e da altre che saranno create di recente. Sarà strettamente collegato in rete all’interno del Settore dei PF, che comprende i Politecnici Federali e quattro grandi istituti di ricerca, nonché gli organi strategici e di governo.
Diverse nuove cattedre congiunte con l’EPFL fanno parte del piano. “Non vediamo l’ora di rafforzare ulteriormente la nostra collaborazione con il PSI”, afferma il presidente Politecnico vodese Martin Vetterli.
“Con questo le nostre istituzioni agiscono congiuntamente e con lungimiranza, con un collegamento assolutamente visionario dell’elaborazione dei dati e delle scienze dei dati con le grandi strutture di ricerca uniche dell’Istituto Paul Scherrer”.
Tra le unità esistenti che saranno riunite nella nuova divisione di ricerca vi sono, ad esempio, il Laboratorio di Simulazione e Modellazione e la terza sede dello Swiss Data Science Centre del PSI, che completa le due sedi dell’EPFL e dell’ETH.

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Decisiva sarà la partnership con il centro di ricerca MARVEL

Una collaborazione particolarmente stretta è prevista con il Centro Nazionale di Competenza per la Ricerca (NCCR) MARVEL. MARVEL è l’acronimo di “Materials’ Revolution: Computational Design and Discovery of Novel Materials”.
È guidato da Nicola Marzari, professore all’EPFL e capo del Laboratorio di Teoria e Simulazione dei Materiali, che ha sede lì.
“Grazie a questa cooperazione, possiamo ampliare ulteriormente la posizione di leadership della Svizzera a livello internazionale in molti campi orientati al futuro, tra cui le scienze dei materiali, la ricerca energetica, la chimica e la biologia, collegando direttamente le simulazioni di materiali e molecole con i risultati delle grandi strutture di ricerca del PSI”, sottolinea Marzari.
Egli aiuterà a costruire e a dirigere un laboratorio all’interno della nuova divisione di ricerca.

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Il calcolo ad alte prestazioni servirà la ricerca digitalizzata

È chiaro che questo ambizioso progetto richiederà enormi capacità di calcolo. Anche a questo proposito, le istituzioni del Settore dei PF possono basarsi su esperienze precedenti e possono continuare a contare sul Centro Nazionale di Calcolo ad Alte Prestazioni di Lugano, il Centro Svizzero di Calcolo Scientifico (CSCS) dell’ETH di Zurigo.
Nel prossimo futuro, il Quantum Computing Hub, che è stato fondato congiuntamente dal PSI e dal Politecnico Federale in riva alla Limmat questa primavera, dovrebbe anche fornire hardware per il calcolo innovativo.
“I computer ad alte prestazioni con architetture flessibili sono cruciali per estrarre il massimo di nuove intuizioni scientifiche dalle quantità di dati in rapida crescita prodotte dalla ricerca moderna”, è convinto Christian Rüegg.
“Attendiamo con ansia le nuove possibilità di ricerca che le simulazioni su larga scala e l’ulteriore sviluppo dell’intelligenza artificiale ci porteranno”, aggiunge il direttore dell’Istituto Paul Scherrer.
“Qui il settore ETH è già molto forte oggi, e vogliamo mantenerlo tale. Nel complesso, la nuova divisione di ricerca contribuirà ad ampliare e garantire la competitività internazionale della Svizzera”.

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