Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin?

743 views

Published on

Kun etsitään ratkaisuja ihmiskunnan suuriin haasteisiin, tieteellinen laskenta on avainasemassa. Tieteelliseen laskentaan investoimalla saadaan hyöty tutkimukselle hyvin laajalla alueella – laskentaresursseja tarvitaan lähes jokaisella tieteenalalla.

Huippututkimuksen toimintaedellytysten ja kilpailukyvyn varmistamiseksi laitteistoa on uusittava noin neljän vuoden välein. Tarvitaan siis 35 miljoonaa euroa uuden supertietokoneen hankintaan jaettuna vuosille 2017-2019, keskitettynä kansallisena investointina, jotta

a) Suomalainen tiede ja tutkimus säilyvät jatkossakin kansainvälisesti kilpailukykyisinä.
b) Suomalaiset tutkijat saavat tieteellisen laskennan palvelut käyttöönsä riippumatta siitä, ovatko työsuhteessa yliopistoon vai valtion tutkimuslaitokseen.
c) Parannetaan kustannustehokkuutta, karsitaan päällekkäisyyksiä ja edistetään tutkimuksen innovaatiopotentiaalia.


#siksisuper

Published in: Government & Nonprofit
  • Be the first to comment

Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin?

  1. 1. Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 2016
  2. 2. Mihin tieteellistä laskentaa tarvitaan? 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 2 Kun etsitään ratkaisuja ihmiskunnan suuriin haasteisiin, tieteellinen laskenta on avainasemassa.
  3. 3. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 3 Ilmastonmuutos Jäätiköiden sulamisen ja merenpinnan nousun mallintaminen Eri osatekijöiden vaikutus ilmastonmuutokseen ja sen ennustaminen yhä täsmällisemmin
  4. 4. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 4 Terve ihminen Parempia syöpädiagnoosityökaluja ja uusia hoitomuotoja Tehokkaampaa lääkeainesuunnittelua
  5. 5. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 5 Puhdas energia Fuusioreaktion mallintaminen Tehokkaampia aurinkopaneeleita
  6. 6. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 6 Avaruuden ihmeet Avaruussää ja sen vaikutukset esim. sähköverkkoihin ja tiedonvälitykseen Parempi ymmärrys koko maailmankaikkeudesta
  7. 7. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 7 Uudet materiaalit Aitoa luuta muistuttavat keinonivelet Älykkäät materiaalit, esim. höyrystymättömät peilit, itsestään puhdistuvat ikkunat ja rikkoutumattomat tuulilasit
  8. 8. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 8 Koneoppiminen Luonnollisen kielen käsittely, esim. vihapuheen tunnistaminen sosiaalisessa mediassa
  9. 9. Arjen helpottaminen Pääkaupunkiseudun matka-aikamatriisi (eri kulkumuotojen vertailu) kaupunkisuunnittelun tukena 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 9
  10. 10. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 10 ”Ilman CSC:n tarjoamia laskentapalveluja olisin jo useita vuosia sitten siirtänyt oman tutkimusryhmäni kokonaisuudessaan Keski-Eurooppaan. CSC:n tarjoamat resurssit ovat ensiarvoisen kriittinen tekijä, joka mahdollistaa lääkeainekemian alan huippututkimuksen pysymisen Suomessa” Antti Poso professori Itä-Suomen yliopisto lääketiede
  11. 11. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 11 ”Olen ollut CSC:n suurteholaskentapalveluiden käyttäjä koko tieteellisen urani ajan, vuodesta 1993. CSC:n koneet ja asiantuntijapalvelut ovat olleet alusta asti keskeinen mahdollistava tekijä laskennallisen molekyyli- ja materiaalifysiikan alalle sijoittuvassa tutkimustyössäni. Aina näihin päiviin asti tehokas, keskitetty laskentakapasiteetti, joka ei ole ollut alttiina yliopistojen paikalliselle politikoinnille, on tarjonnut kilpailuedun eurooppalaisiin ja yhdysvaltalaisiin kollegoihin nähden. Erinomaiset laskentaresurssit ovat olleet edellytys kansallisen ja kansainvälisen kilpaillun tutkimusrahoituksen saamisessa.” Juha Vaara professori Oulun yliopisto molekyyli- ja materiaalifysiikka
  12. 12. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 12 “Digitalisaation vallankumouksessa datasta oppiminen on avainasemassa. Tämä ala, jossa tarvitaan laajoja tietokantoja ja suurteholaskentaa, on yksi Suomen tieteen vahvuuksista. Kehityksen kärjessä pysymisen ehtona on, että tutkijoilla on käytössään välttämättömät laskentapalvelut.” Samuel Kaski professori, Aalto-yliopisto
  13. 13. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 13 “CSC:n tarjoamat laskenta- ja tilaresurssit ovat olleet avainasemassa analysoitaessa uuden sukupolven sekvensointitekniikoiden tuottamia valtavia aineistoja. Resurssien käytön vaivattomuus ja luotettavuus ovat mahdollistaneet keskittymisen pääasiaan eli syöpägenetiikan tutkimukseen." "Nykyisten, satojen teratavujen suuruisten syöpäsekvensointiaineistojen käsittely ei olisi mahdollista ilman erinomaista laskenta- ja tilaresurssi-infrastruktuuria. CSC:n resurssit ovat mahdollistaneet tämän kokoluokan syöpägenetiikan tutkimuksen Suomessa.“ "Tutkimusryhmällemme on suuri merkitys sillä, että voimme hakemuksissamme mainita käyttävämme CSC:n laskenta- ja tilaresursseja.“ Professori Lauri Aaltonen ja hänen tutkimusryhmänsä, Helsingin yliopisto
  14. 14. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 14 ”Laskennalliset tutkimusmenetelmät ja -resurssit ovat myös kokeellisille tutkijoille hyvin tärkeitä, koska ne tehostavat ajankäyttöä ja joskus jopa mahdollistavat lopullisten tulosten syntymisen.” Mikko Möttönen dosentti ja kvanttilaskennan tutkimusprofessori Aalto-yliopisto, Jyväskylän yliopisto
  15. 15. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 15 Supertietokone on valmistuessaan maailmaan tehokkaimpien joukossa: Supertietokone suorittaa välittömästi sen, minkä laskeminen tavallisella kotitietokoneella kestäisi yli ihmisen eliniän. Supertietokone ei ole monta pientä tietokonetta: Lentokone lentää, mutta edes kymmenellä lento- koneella ei pääse avaruuteen. Supertietokone on kotikoneeseen verrattuna kuin avaruussukkula. Mikä on supertietokone? Supertietokone Sisu laskee nyt 1,7 miljoonaa miljardia laskutoimitusta sekunnissa. Tarvittaisiin Pasilan linkkitornin korkuinen pino iPad Aireja vastaamaan Sisun laskentatehoa, mutta edes ne yhdessä eivät kykenisi voittamaan supertietokonetta!
  16. 16. Vahva kasvu ja mahdollisuudet Esineiden internet tuottaa yhä suurempia datamassoja kaikesta mitä teemme (IoT + Big Data) Nousevat tieteenalat, kuten digitaaliset ihmistieteet Laskennallisten menetelmien arkipäiväistyminen, kuuluvat tutkijoiden perustyökalupakkiin Korkeakoulujen lisäksi myös valtion tutkimuslaitoksilla kasvavia laskentatarpeita Tieteellisen laskennan yhteiskunnallinen merkittävyys kasvaa jatkuvasti 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 16
  17. 17. Huippututkimuksen toimintaedellytysten ja kilpailukyvyn varmistamiseksi laitteistoa on uusittava noin neljän vuoden välein Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 172016 - #siksisuper Nykytila: Koneiden käyttöaste hyvin korkea ja jonotusajat kasvussa odotetusti Kansainvälisesti kilpailukykyisten resurssien tarjoaminen erittäin suuria laskentatehoja vaativille Grand Challenge -tutkimuksille vaikeutuu.
  18. 18. Mitä tapahtuu, jos tieteellisen laskennan resursseja ei turvata? Suomalaisen tieteen kansainvälinen kilpailukyky heikkenee – uhkana aivovuoto. • Tehokkaat laskentaresurssit ovat välttämättömiä monilla tieteenaloilla, joten riittämättömät investoinnit keskitettyyn tieteellisen laskennan infrastruktuuriin heikentävät suomalaisen tieteen toimintaedellytyksiä. • Suomen vetovoima kansainvälisessä tutkijaliikkuvuudessa ja Horisontti2020- tutkimusrahoituksen saamisessa heikkenee. • Aivovuoto: Kilpailukyvytön tutkimusinfrastruktuuri voi johtaa tutkijoiden siirtymiseen ulkomaisten instituutioiden palvelukseen. • Vaikka Suomi ei investoi tieteelliseen laskentaan, niin muut maat investoivat. Tämä vaikuttaa suoraan meidän kilpailukykyymme. • Jos investoinnit hajautuisivat pelkästään yksittäisiin yliopistoihin, ei Suomessa olisi yhtään supertietokonetta eikä Suomeen näin ollen voisi muodostua kriittistä massaa suurteholaskennan osaamisessa. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 18
  19. 19. Mitä tapahtuu, jos tieteellisen laskennan resursseja ei turvata? Vanhentuva teknologia ja keskitetyn ratkaisun vaarantuminen johtavat energia- ja kustannustehottomuuteen. •Keskitetyn ratkaisun puuttuessa eri tahot päätyvät rakentamaan omat pienemmän mittakaavan ratkaisunsa. Lopputulos olisi paitsi kilpailukyvytön kansainvälisessä vertailussa, myös kustannustehoton. •Tyypillisesti laskentainfrastruktuuri pysyy kilpailukykyisenä noin 3–4 vuotta. Vanhentuva laskenta-arkkitehtuuri on merkittävästi uusia laitteita energiatehottomampi. Viimeisen noin kymmenen vuoden ajan prosessorin tarvitsema sähköteho on pysynyt samoissa raameissa, laskentatehon kaksinkertaistuessa parin vuoden välein. Esimerkiksi CSC:n nykyisen supertietokoneen Sisun sähkönkulutus on vain noin 20% suurempi kuin sen edeltäjän Louhen, vaikka sen laskentateho 17 kertaa (1 700%) suurempi. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 19
  20. 20. Mitä tapahtuu, jos tieteellisen laskennan resursseja ei turvata? Monet yhteiskunnallisesti merkittävät tieteelliset läpimurrot eivät onnistu ilman suurten laskennallisten ongelmien ratkaisua. •Perinteistä kokeellista tutkimusta täydennetään ja osittain korvataan tietokonesimulaatioilla. Supertietokoneet ovat välttämättömiä esimerkiksi useissa ilmastonmuutokseen, uusiutuvaan energiaan, fuusioenergiaan, avaruuteen, syöpään tai uusiin lääkeaineisiin liittyvissä tutkimuksissa. •Tutkimus edellyttää yhä kasvavaa laskennallista suorituskykyä sekä massiivisten tietoaineistojen analysointi- ja tallennusmahdollisuuksia. •Näiden ongelmien ratkaisuilla on usein potentiaalia kaupallisesti kiinnostavien innovaatioiden aihioiksi. Korkeakoulujen tiivis yhteistyö yritysten kanssa, akateeminen yrittäjyys sekä tutkimuslähtöiset startup- yritykset voivat luoda uusia työpaikkoja. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 20
  21. 21. Mitä tapahtuu, jos tieteellisen laskennan resursseja ei turvata? Suomalainen datakeskusosaaminen sekä merkittävät alueelliset investoinnit kilpailukykyisiin ja kustannus- tehokkaisiin datakeskusratkaisuihin menevät hukkaan. •Ilman riittävää tieteellisen laskennan infrastruktuuria Suomi ei voi varmistaa tieteellisen laskennan ja datakeskusosaamisen pysymistä Suomessa. •Suurteholaskentalaitteistojen datakeskuksiin erikoistuneet asiantuntijat joutuvat siirtymään muihin tehtäviin ja menettävät kosketuksen alan kehittymiseen. Tässä hukataan erityisosaamista, joka voisi ylläpidettynä houkutella investointeja Suomeen, esimerkiksi suuren tutkimusinfrastruktuurin kuten CERNin tai Euroopan sääkeskuksen laskentainfrastruktuurin sijoittamisen Kajaaniin. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 21
  22. 22. Investoiminen kannattaa • Suhteutettuna korkeakoulujen kaikkiin ICT-kuluihin, superkonehankinnan osuus on pieni. • Nykytasoa vastaavat ns. Tier-1-resurssit ovat pääsylippu huippututkijoiden tarvitsemien vielä tehokkaampien Tier-0-resurssien (maailman Top10-supertietokoneiden) äärelle. • Tehokkaat laskentaresurssit ovat auttaneet kotiuttamaan Suomeen miljoonia euroja erittäin kilpailtua ERC-rahoitusta. • Euroopan komissio on todennut selvityksessään ”High Performance Computing in the EU: Progress on the Implementation of the European HPC Strategy”, että suurteholaskentaan tehtyjen investointien tuottoprosentti on erittäin korkea. • Dataintensiivinen laskenta mahdollistaa big datan ja Internet of Thingsin hyödyntämisen Suomen kilpailukyvyn edistämiseksi. 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 22
  23. 23. Investoiminen kannattaa • Miksi tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin kannattaa panostaa suhteessa esimerkiksi siihen, että sama raha satsattaisiin muutoin koulutuksen ja tutkimuksen tukemiseen? o Supertietokonehankinta ei ole pois muusta tieteen ja koulutuksen rahoituksesta, vaan päinvastoin: keskitetty ratkaisu esimerkiksi vähentää yliopistojen paineita hankkia omaa laskennallisen tutkimuksen infraa. • Tieteelliseen laskentaan investoimalla saadaan hyöty tutkimukselle hyvin laajalla alueella – laskentaresursseja tarvitaan lähes jokaisella tieteenalalla. #siksisuper 2016 - #siksisuper Miksi Suomen tulee investoida tieteellisen laskennan tutkimusinfrastruktuuriin? 23

×