5 minute read
Superdatorer i forskarsamhällets tjänst
Superdatorer i forskarsamhälle ts tjänst
I takt med den ökade produktionen av forskningsdata ställs högre krav på nationella datorcenter. Vid datorcentret Uppmax vid
Uppsala universitet strömmar nya användargrupper till från vetenskapsområden som statsvetenskap, ekonomi och inte minst, läkemedelsvetenskap.
text ANNELI BJÖRKMAN foto MIKAEL WALLERSTEDT
samhälle ts B
BULLRET SLÅR EMOT en så fort man kommer in i datorhallen i källaren på Ångströmlaboratoriet. Det och kylan. För här står fläktarna på dygnet runt. Annars riskerar datorerna och nätverken att överhettas och forskningsdata att gå förlorad.
I det 100 kvadratmeter stora rummet står servrarna på rad, sammankopplade i nätverk. Inuti superdatorernas processorer arbetar 20 000 beräkningskärnor med att utföra avancerade räkneoperationer åt över 1 200 användare vid Uppsala universitet och andra svenska lärosäten.
Lagringssystemet för all forskningsdata i Uppmax har en kapacitet på över 23 000 terabyte och elförbrukningen ligger på i genomsnitt 350 kilowatt. Uppmax är ett av sex nationella centra inom beräkningsinfrastrukturen SNIC, vars sammanlagda förbrukning motsvarar drygt 1 000 eluppvärmda villor i Sverige.
I datorhallen står fläktarna på dygnet runt. Annars riskerar datorerna och nätverken att överhettas och forskningsdata att gå förlorad.
VID UPPMAX HAR elanvändningen legat stabilt de senaste fyra åren, trots en fyrdubbling av beräknings och lagringskapaciteten. Orsaken stavas effektivare och större system till följd av den växande efter frågan på databehandling. – Forskningens behov har blivit mer omfattande och i snart nog all forskning krävs det helt andra datorresurser än vad som traditionellt har funnits, säger Ingela Nyström, SNIC:s styrelseordförande.
Konkurrensen om att hantera sina forskningsdata vid datorcentra kommer att öka, tillägger hon. Särskilt som dessa centra även bistår forskarna med användarstöd på flera nivåer. – I den nuvarande krisen har vi säkerställt att forskning på covid19 har en liten förtur till våra resurser, säger Hans Karlsson, föreståndare för SNIC, Swedish National Infrastructure for Computing.
Dessutom tillkommer hela tiden nya användargrupper. Många av dem vill kunna använda tillräckligt stora resurser för att snabbt få nya svar och därmed komma vidare i sin forskning. Det säger Carl Nettelblad, teknisk koordinator vid Uppmax. – Där upplever vi redan en utmaning i att stödja båda användargrupperna. Både de med beräkningar som är väldigt storskaliga och de med mindre omfattande behov men krav på snabba, interaktiva flöden.
TIDIGARE HAR UPPDRAGEN främst kommit från forskare inom fysik, kemi och strömningsmekanik. Men idag efterfrågas i ökande grad dataanalyser inom digital humaniora, som statsvetenskap, ekonomi och filosofi. Dessutom har de senaste årens explosionsartade beräkningsbehov inom livsvetenskaperna ställt frågan om långsiktig finansiering på sin spets, menar Hans Karlsson. – Regeringen utför under det kommande året en utredning om organisation, styrning
Lagringssystemet för all forskningsdata i Uppmax har en kapacitet på över 23 000 terabyte och elförbrukningen ligger på i genomsnitt 350 kilowatt.
Fr v: Ingela Nyström, Hans Karlsson, Lars-Owe Ivarsson, Elisabeth Larsson och Carl Nettelblad.
och finansiering av nationell forskningsinfrastruktur. Vi hoppas den tar hänsyn till det nya och breda behovet av datahantering. Det handlar om modernisering av datorer, utökning av lagringskapacitet, och möjlighet att ge utbildning och stöd till både nya och befintliga användare.
VID UPPMAX ÅTERFINNS även enheten SNIC Sens där forskare får hjälp med beräkning och lagring av känsliga persondata, samt analysering av dna. I samband med pandemiutbrottet våren 2020 bidrog Uppmax med outnyttjad beräkningstid till det internationella forskningsprojektet
Folding@home. I datorcentrets superdatorer analyserades proteiner på cellytan hos covid19virus. Simuleringar kördes i hopp om att hitta tänkbara läkemedelskandidater för behandling av infekterade patienter.
I ett annat projekt med bland andra Lynn Kamerlins forskargrupp vid Uppsala universitet gjordes matematiska modeller av hur covid19viruset kan spridas bland Sveriges invånare, beroende på olika nivåer av åtgärder. (Se artikel intill.) – Då var Uppmax ett av fyra datorcentra inom SNIC som användes för beräkningar och som involverade över 10 miljoner individer, säger Elisabeth Larsson, föreståndare för Uppmax.
Hon tillägger: – Våra högpresterande datorsystem kan spela en avgörande roll för att förstå covid19viruset, och vi kommer att fortsätta säkra resurser åt projekt kring viruset.
Driftsmässigt har Uppmax klarat vårens utmaningar bra, utan några allvarliga systemavbrott. – Det är skönt eftersom det är extremt många forskare som är påverkade av att vi fungerar bra, säger Elisabeth Larsson.
Frivilliga åtgärder gav stor effekt
Frivilliga åtgärder för att minska smittspridningen har varit helt avgörande för att begränsa antalet sjuka och döda i covid-19 i Sverige. Det visar en studie, där forskarna använt en modell som laddats med omfattande information om Sveriges befolkning.
Olika länder har använt varierande strategier för att begränsa spridningen av covid-19 och Sverige har i internationella jämförelser stått ut som ett land med relativt milda restriktioner. Eftersom landets strategi för att begränsa smittspridning i hög grad bygger på myndigheters rekommendationer fanns det många som förväntade sig ett stort antal dödsfall i Sverige. Men detta katastrofscenario uteblev. Forskare vid Uppsala universitet har använt en datormodell för att förklara varför. – När vi från början modellerade effekten av restriktionerna från Folkhälsomyndigheten förväntade vi oss många fler dödsfall och vårdtillfällen än vad som faktiskt blev resultatet. Vi kan konstatera att många människor i Sverige har vidtagit frivilliga åtgärder för att förhindra smittspridning. Dessa individuella insatser har haft en stor effekt och fundamentalt förändrat förloppet för pandemin i Sverige, säger Peter Kasson, universitetslektor vid institutionen för cell- och molekylärbiologi.
Han har tillsammans med Lynn Kamerlin, professor vid institutionen för kemi, använt en datormodell som tar hänsyn till varje individ i Sverige för att simulera hur sjukdomen sprider sig från person till person beroende på individuella sociala beteenden. Denna modell förutspådde att de tvingande restriktionerna från Folkhälsomyndigheten enbart skulle få en liten effekt på spridningen och leda till en överbelastning av sjukhussystemet. Så blev dock inte utfallet i Sverige.
När modellen justerats för att ta hänsyn till frivilliga åtgärder stämmer prognosen bättre överens med verkligheten. Att få till en rättvisande modell som kan förklara ett skeende är värdefullt även i efterhand. Den kan vara ett verktyg i jämförelser, analyser och reflektioner över vad som fungerade bra och vad som hade kunnat göras annorlunda. – Vi ser att kraftfulla individuella åtgärder kan fungera nästan lika bra som en omfattande nedstängning, om en stor del av befolkningen anammar dem. Studier av svenskarnas rörelsemönster de senaste månaderna tyder på att minst en tredjedel av befolkningen minskade sin exponering för viruset på arbetsplatsen och i andra sociala situationer. Det här har haft en stor effekt på händelseutvecklingen, säger Lynn Kamerlin. – Anneli Björkman
