Představujeme nový management IT4Innovations

www.it4innovations.cz facebook.com/it4innovations

newsletter

2/2012

Vážené kolegyně, vážení kolegové, V týmu IT4Innovations jsme přivítali dvě nové posily. Nabídku na spolupráci přijal Martin Palkovič  a Branislav Jansík, které Vám v newsletteru představujeme. Oba pánové se do Ostravy stěhují ze zemí staré EU15 a tým IT4Innovations posílili od 1. srpna. Věřím, že jejich mladý věk představuje  přidanou hodnotu v elánu, pracovním nasazení a schopnosti hledat nová řešení.   IT4Innovations navázalo spolupráci s  výzkumným centrem v oblasti nanotechnologií s NAFIGATE Corporation, se kterou začíná vyvíjet membrány pro filtraci vody. V  oblasti nanotechnologií jsme také nakoupili první významné přístrojové vybavení.

Představujeme nový management IT4Innovations

Naši výzkumníci spolupracují s  dalšími evropskými superpočítačovými centry na vývoji takových algoritmů, které ještě zefektivní využití superpočítačů jak pro průmysl, tak pro výzkum. Na závěr si dovolím poznámku ke komunikaci mezi některými zástupci aplikační sféry a představiteli akademické obce ve věci přínosů vědy a výzkumu pro průmysl a společnost obecně. Diskuze začíná být místy vyostřená. Moc bych si přál, aby právě projekt IT4Innovations dokázal zrealizovat mé přesvědčení, že kvalitní výzkumná organizace neřeší umělou hranici mezi základním a aplikovaným výzkumem a že je schopna přicházet jak s novými objevy a teoriemi, tak se zajímavými prakticky využitelnými aplikacemi.   

Od 1. srpna přichází do IT4Innovations dva noví top manažeři: pozici ředitele projektu bude zastávat Martin Palkovič, pozici ředitele superpočítačového centra Branislav Jansík. Oba ředitelé byli vybráni prostřednictvím náročné procedury Search Committees, ve které prokázali svou konkurenceschopnost ve světovém odborném a manažerském prostředí. Procedura Search Committees byla organizována Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy. To nominovalo výběrové komise složené ze zástupců českých i zahraničních odborníků, profesionálních headhunterů, ministerstva školství a projektů. Ve dvoukolovém výběrovém řízení byli formou Search Committees vybírání ředitelé velkých projektů v rámci Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace (OP VaVpI).

prof. Ing. Ivo Vondrák, CSc. rektor VŠB-TU Ostrava

Ing. Martin Palkovič, Ph.D. ředitel projektu IT4Innovations

Mgr. Branislav Jansík, Ph.D. ředitel Superpočítačového centra IT4Innovations

Ing. Martin Palkovič, Ph.D.

Mgr. Branislav Jansík, Ph.D.

ředitel projektu IT4Innovations

ředitel Superpočítačového centra IT4Innovations

35 let, ženatý, od roku 2000 žije v Belgii, nyní se stěhuje do Ostravy Posledních dvanáct let působil v belgickém výzkumném institutu imec Leuven. Řídil multi-národnostní týmy realizující inovativní řešení pro informační a komunikační technologie pro velké multi-národnostní společnosti jako např. Toshiba nebo Samsung. Imec Leuven také zastupoval v mezinárodní profesní asociaci zaměřené na vícejádrové systémy. Jeho odborným zaměřením je vývoj a optimalizace programů a procesorů pro vnořené systémy. Je autorem a spoluautorem více než 50 publikací, dlouhodobě spolupracuje na výzkumu jak s evropskými univerzitami (např. École Normale Supérieure de Lyon, Norwegian University of Science and Technology, Politecnico di Milano), tak s předními světovými firmami  (např. Panasonic, STMicroelectronics, Texas Instruments). Je aktivním členem IEEE a IEEE Signal Processing Society. Mluví anglicky, německy, nizozemsky a francouzsky.

35 let, ženatý, 2 děti, od roku 2006 žije v Dánsku, nyní se stěhuje do Ostravy Do IT4Innovations přichází z Institutu chemie dánské Aarhus Univerzity, kde působil na pozici Associate Professor. Významně se podílel na vybudování počítačového klastru Aarhuské Univerzity, který je druhým nejvýkonnějším dánského národního výpočetního centra. S výpočetními modely, které využívají superpočítače, začal pracovat před jedenácti lety ve svém původním oboru, v chemii. Jako team leader výzkumných i aplikovaných projektů pracuje jak na evropských (Dánsko, Švédsko, Finsko, Itálie, Španělsko), tak na světových superpočítačích (Titan, Oak Ridge Leadership Facility). Je držitelem rozsáhlého PRACE grantu.

Co pro nové ředitele IT4Innovations znamená a jaké největší výzvy před sebou vidí? ... i to je obsahem následujícího rozhovoru Kdy a při jaké příležitosti jste poprvé zaregistroval název IT4Innovations? Martin Palkovič: Myslím, že to bylo tak před rokem a půl. Můj kolega z imec-u, který studoval na Vysokém učení technickém v Brně, se mi v jedné diskuzi zmínil, že se v Brně zakládá Středoevropský technologický institut (CEITEC), který se bude zabývat synergií mezi živými a neživými vědami. Když jsem se začal o CEITEC zajímat, zjistil jsem, že v ČR se bude zakládat šest takových výzkumných strategických center. IT4Innovations se jako jediné z těchto center zabývá oblastí číslicových systémů a informačních technologií, to je tím, čím jsem se zabýval během studia a 12-ti let v imec-u.

Branislav Jansík: Název ITInnovations jsem poprvé zaregistroval na webových stránkách PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe), když jsem hledal vhodné výpočetní zařízení pro vysoce přesné výpočty elektronové struktury inzulínu. Byl jsem velmi příjemně překvapen zjištěním, že nový superpočítač špičkové úrovně bude instalován právě v České republice.

Máte zkušenost s působením na zahraničních výzkumných institucích. Které jejich přednosti nebo postupy byste rád přenesl do našeho výzkumného prostředí? Martin Palkovič: Výzkumné instituce, na kterých jsem působil v zahraničí, patří do takzvaného aplikovaného výzkumu a jejich prvořadou úlohou je propojit univerzity s potřebami průmyslu, resp. R&D centry firem a ukázat jim, že právě vy máte řešení jejich problémů. Myslím si, že takový typ institucí u nás chybí a doufám, že nově vznikající centra zaplní právě tuto mezeru. Že budu čerpat z bohatého výzkumu univerzit, vybírat myšlenky vhodné pro průmysl a přetvářet je do takové / pokračování na další straně/

podoby, aby je byl schopný průmysl, resp. jeho R&D centra absorbovat. Případně budou zakládat vlastní spin-off-y, což je též jedna z úloh těchto center. Rozsáhlá mezinárodní spolupráce a mezinárodní výzkumný tým jsou další důležité atributy zahraničních výzkumných institucí. Např. imec v současnosti spolupracuje s více jak 600 společnostmi a 208 univerzitami po celém světě. Pracuje v něm 73 národností. Branislav Jansík: Jedním z důležitých faktorů úspěchů, který jsem poznal na zahraničních univerzitách, je velmi přímé a rovnocenné zapojení studentů a doktorandů do špičkového výzkumu. Mají tak možnost osvojit si nejnovější metody a postupy, zažít životní cyklus vědeckých projektů od začátku až do konce. Jejich vklad a nápady jsou nezřídka významným přínosem. Jak vnímáte současnou pozici superpočítačů ve výzkumu a vývoji? Může je nahradit jiná technologie či přístup? Martin Palkovič: Simulace je třetím pilířem výzkumu a vývoje a doplňuje další dva pilíře, experiment a teorii. Superpočítače hrají v oblasti simulace důležitou úlohu, hlavně co se týká náročných výpočtů jako například modelování počasí, nových léků či materiálů. Branislav Jansík: Superpočítače jako nástroje pro náročné výpočty považuji za nenahraditelné ve velké části výzkumu a vývoje. V současnosti není možné postavit efektivní chemický reaktor, velký most nebo letadlo bez náročných výpočtů. Výpočty nepřináší jen předpověď chování

složitých systémů (například předpověď počasí), ale také úplně novou úroveň porozumění jevů v takovýchto systémech. Pozorováním a experimentováním je možné získat o systému celkový obraz, ale modelováním a výpočty je možné tento obraz rozebrat na kousky a porozumět tak skrytým vnitřním interakcím. Využití superpočítačů je opravdu všestranné, a to od přírodních věd, přes medicínu, ekonomiku, společenské vědy až po design nových aut nebo přístrojů. Co pro vás na pozici, na kterou nastupujete, představuje největší výzvu? Martin Palkovič: V projektovém managementu existuje „triple constraint“ model. Tento model se graficky znázorňuje rovnostranným trojúhelníkem, kde na jeho vrcholech jsou čas na realizaci projektu, rozpočet a kvalita výstupů. Jelikož čas a rozpočet jsou v projektu IT4Innovations pevně dané, mou největší výzvou bude maximalizovat kvalitu výstupů centra za danou cenu a v daném časovém horizontu a nastartovat udržitelný růst centra. Branislav Jansík: Za největší výzvu považuji sestavení kvalifikovaného týmu, který by v přátelské atmosféře pracoval na společném cíli, a to superpočítačovém centru, které je atraktivní pro uživatele a úrovní poskytovaných služeb a vybavením překonává světový standard. Ostrava se stane na nejbližších několik let Vašim působištěm. Jak ji vnímáte jako město, ale také jako sídlo VŠB-TU Ostrava a dalších institucí zapojených do projektu?

Martin Palkovič: Musím se přiznat, že zatím jsem byl jen v Ostravě - Porubě a v areálu Vysoké školy báňské. Poruba mě zaujala architekturou staré Poruby a množstvím zeleně, kterou tu vidíte na každém kroku. Areál Vysoké školy báňské mě příjemně překvapil vkusnou rekonstrukcí starých budov a doplněním o budovy nové, což z něho dělá kampus moderní univerzity. Taky se mi líbí širší okolí Ostravy, hlavně 50 km vzdálenost do Beskyd a 80 km vzdálenost do Jeseníků. Ostrava, jako třetí největší město v ČR se silným technologickým zázemím a potenciálem je podle mě město s velkou perspektivou. Hlavně, když se věci chytí za správný konec, jako např. v německé spolkové zemi Severní Porýní-Vestfálsko, může se ostravský region stát jedním z nejdynamičtěji se rozvíjejících v ČR. Jen pro zajímavost, Forschungszentrum Jülich, kde se nachází třetí nejvýkonnější superpočítač Evropy a kde jsem v roce 1998 absolvoval stáž, se taky nachází v důlní oblasti, konkrétně mezi oblastí povrchové těžby hnědého uhlí Inden a Hambach a tyto povrchové doly v okolí několikanásobně přesahují rozlohu samotného centra. Branislav Jansík: Ostravu považuji za moderní velké město, které má díky své velikosti, tradici technického vzdělání, a s tím spojenými institucemi a průmyslem, vynikající lidský potenciál pro hostování různých Hi-Tech projektů. Předpokládám, že Ostrava se v budoucnosti stane pevností znalostní ekonomiky.

www.it4innovations.cz

VEDENÍ PROJEKTU

Vedení IT4Innovations v kompletní sestavě

prof. Ing. Ivo Vondrák, CSc. rektor VŠB-TU Ostrava

REKTOR VŠB -TUO

Ivo Vondrák

Ing. Martin Palkovič, Ph.D. ředitel IT4Innovations, řídí projekt IT4Innovations

SPRÁVNÍ RADA

prof. RNDr. Zdeněk Dostál, DSc. ŘEDITEL

vědecký ředitel, koordinuje realizaci osmi výzkumných programů IT4Innovations, zodpovídá za dosahování vědeckých výsledků jak v základním, tak v aplikovaném výzkumu

VĚDECKÁ RADA

Martin Palkovič

Mgr. Branislav Jansík, Ph.D. ředitel superpočítačového centra, zodpovídá za pořízení, zprovoznění a zajištění dostupnosti superpočítačové infrastruktury Ing. Radim Mrázek finanční a administrativní ředitel, řídí administraci dotace, včetně výběrových řízení a finančních toků v projektu Mgr. Martin Duda

VĚDECKÝ ŘEDITEL

ŘEDITEL SUPERPOČÍTAČOVÉHO CENTRA

FINANČNÍ A ADMINISTRATIVNÍ ŘEDITEL

ŘEDITEL PRO STRATEGICKÝ ROZVOJ

Zdeněk Dostál

Branislav Jansík

Radim Mrázek

Martin Duda

ředitel pro strategický rozvoj, odpovídá za identifikaci a využívání nových příležitostí rozvoje, komercializaci výzkumných výsledků, komunikaci a marketing projektu

SPRÁVNÍ RADA Nejvyšší řídící orgán IT4Innovations. Provádí dohled a kontrolu nad aktivitami projektu a jeho finančním řízením. Předseda správní rady: Ing. Evžen Tošenovský, Dr.h.c., europoslanec

VĚDECKÁ RADA Poradní orgán ředitele IT4Innovations směrem k formulaci a evaluaci výzkumného programu IT4Innovations. Předseda vědecké rady: Ing. Martin Palkovič, Ph.D.

Ing. Petr Kajnar primátor statutárního města Ostrava

prof. Juan Manuel Corchado University of Salamanca (Španělsko)

prof. Ing. Petr Noskievič, CSc. prorektor pro studium VŠB - TU Ostrava

prof. Dr. Michael Cada Dalhousie University (Kanada)

prof. RNDr. Jiří Močkoř, DrSc. rektor Ostravské univerzity v Ostravě

prof. Dipl.-Ing. Dr. Ulrich Langer Johannes Kepler University Linz (Rakousko)

Ing. Petr Lukasík ředitel společnosti Tieto pro Českou republiku, ředitel Decision Support Solutions Tieto

prof. Radim Jiroušek, DrSc. Vysoká škola ekonomická v Praze

Ing. Zdeněk Bouša proděkan pro strategický rozvoj a výstavbu, FIT VUT Brno RNDr. Petr Kantor Business Development Manager, ředitel pro střední a jižní Moravu, Autocont, Brno prof. PhDr. Rudolf Žáček, Dr. rektor Slezské univerzity prof. Ing. Miroslav Tůma, CSc. místopředseda AV ČR

prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Reinhard Viertl Vienna Univerity of Technology (Rakousko) doc. RNDr. Elena Gramatova, Ph.D. Slovenská technická univerzita v Bratislavě (Slovensko) prof. Alan G. Chalmers University of Warwick (Velká Británie) prof. Ing. Petr Berka, CSc. Vysoká škola ekonomická v Praze prof. Dr. Peter Arbenz Swiss Federal Institute of Technology Zürich (Švýcarsko)

Pro výzkumný program Modelování pro nanotechnologie IT4Innovations byly zakoupeny dva přístroje: rentgenový difraktometr a analyzátor částic.

Revoluce v inovacích začíná: spojujeme superpočítač a nanovlákna Dvě česká centra excelence začnou společně vyvíjet nové nanovlákenné materiály. Globální centrum excelence v oblasti nanovláken - NAFIGATE Corporation, se s  IT4Innovations dohodlo na spolupráci. Prvním společným projektem je modelování nanovlákenných membrán pro filtraci vody. Modelování navazuje na probíhající projekty NAFIGATE Corporation na asijském trhu. Projekty míří do segmentu, který měl podle odhadů expertů hodnotu 8 miliard dolarů v roce 2010. Roční růst v segmentu je 7 % a v roce 2014 bude již 9,7 mld. USD. Odhady hovoří o tom, že nanovlákna mohou nahradit až 80 % všech stávajících aplikací. Odborníci obou center už nyní označují spojení sil za start revoluce v inovacích. „Globální nanovlákenný trh prudce roste. My s  naším společným projektem přinášíme zcela nové možnosti urychlení cesty nanovlákenných aplikací na trh. Využíváme k  tomu odborníky na modelování a technickou infrastrukturu v Ostravě. Naše možnosti budou zásadně umocněny možností využít klíčový nástroj – superpočítač IT4Innovations. Jedná se opravdu o revoluci – není to žádná nadsázka. Místo toho, abychom opakovaně zkoušeli vlastnosti materiálů v podobě výroby vzorků, využijeme modelování vlastností na superpočítači. To urychlí celý proces vývoje až o 50 procent, a to je jednoznačný benefit pro trh,“ uvedl Ladislav Mareš, předseda představenstva NAFIGATE Corporation, a.s. Do projektu jsou zapojeni i nejlepší světoví experti - profesor Gregory Rutledge z Massachusetts Institute of Technology v USA a profesor Seeram Ramakrishna z National University of Singapore.

„Superpočítač budujeme i proto, abychom podpořili konkurenceschopnost průmyslu. Tento projekt je úžasný v  tom, že jako jeden z  mála spojuje v  sobě základní, experimentální i aplikovaný výzkum. Je to takové „3 v 1“, což se podaří zcela výjimečně,“ komentuje Ivo Vondrák, rektor Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava (VŠB – TU Ostrava) a ředitel centra IT4Innovations. Pilotní modelování proběhne nejprve na nanovlákenných membránách pro filtraci vody. „Je to logická volba – poptávka po filtračních zařízeních s nízkou spotřebou energie je extrémně vysoká.  Potřeba výkonných a úsporných filtračních zařízení již existuje – především v asijských zemích, kde nedostatek vody je jednou z klíčových bariér rozvoje. Jakékoliv urychlení celého procesu má tedy vysokou hodnotu. Nanovlákenné membrány pro čištění vody připravujeme s  největšími světovými firmami. Zúročujeme tak mnohaleté zkušenosti s  výrobou nanovlákenných aplikací,“ uvedl L. Mareš. Další oblastí spolupráce výzkumných center bude modelování molekulární struktury nového biopolymeru.  „Za účelem zefektivnění naší vzájemné spolupráce jsme se rozhodli v následujících měsících vytvořit i společnou „spin-off“ firmu pro využití a rozvoj duševního vlastnictví až do formy produktu nebo služby uplatnitelné na trhu,“ dodává Martin Duda, ředitel pro strategický rozvoj IT4Innovations.

Ostravská univerzita v IT4Innovations Pokračujeme v  představování výzkumné historie pracovišť, které realizují IT4Innovations. Dalším z pracovišť je Ostravská univerzita v Ostravě, konkrétně Ústav pro výzkum a aplikace fuzzy modelování (ÚVAFM). Samotný ústav má relativně mladou historii (byl založen v roce 1996), avšak za dobu své existence výrazně expandoval, o čemž svědčí také fakt, že počet pracovníků ÚVAFM se zvýšil z pěti na třicet. ÚVAFM se vyprofiloval jako celosvětově známé a uznávané pracoviště především v oblasti fuzzy modelování, přičemž nejvyšší prioritu měl doposud zejména kvalitní základní výzkum. Na tomto pracovišti bylo publikováno více než 700 vědeckých prací (cca 50 kapitol v monografiích, 300 publikací v kvalitních impaktovaných časopisech), ÚVAFM byl organizátorem nebo spoluorganizátorem několika mezinárodních konferencí (např. Světový kongres IFSA97 v  Praze nebo Celoevropská konference EUSFLAT 2007 v Ostravě) a jeho zaměstnanci jsou pravidelně zváni na přednášky na zahraničních univerzitách. V  rámci IT4Innovations je ÚVAFM zodpovědný za výzkumný program „Metody soft computing s  aplikacemi pro superpočítač“, tj. oblast zahrnující rozvoj metod, modelů a složitých algoritmů, které umí efektivně využít všudypřítomného fenoménu neurčitosti. Analogie těchto modelů a algoritmů jsou dnes známy a používány v tak běžných zařízeních, jako je například automatická pračka, myčka nádobí, nebo digitální fotoaparát. Modely tohoto typu, ovšem složitější, bude možné díky výkonnosti superpočítače využít napříč vědními obory například pro řízení, popis a predikci chování složitých systémů, analýzu a prognózování rizik, apod. Jak již bylo řečeno výše, cílem ÚVAFM je jak základní, tak i aplikovaný výzkum, přičemž, a to je nutné zdůraznit, se v  aplikacích využívají zejména výsledky vycházející z teorií rozvíjených v  ÚVAFM (v nejednom případě tyto teorie v  ÚVAFM vznikly). Výsledky v aplikovaném výzkumu se týkají zejména speciálních metod rozhodování a řízení, metod datové analýzy (např. analýza a predikce časových řad nebo asociační analýzy) a netriviálních metod zpracování obrazu. Mezi konkrétní aplikace patří např.: předpovídání vývoje složitých systémů, jejichž chování se mění s časem, např. modelů ekonomických systémů či akciových trhů, automatizace řízení výrobních systémů v průmyslu, např. řízení hutních pecí, metody počítačového vidění, např. rozpoznávání zdeformovaných znaků vyražených na kovu, automatizované platformy pro letecké monitorování, např. dopravní situace, povodně, archeologie, aj.

V rámci základního výzkumu se ÚVAFM zabývá především těmito oblastmi: algebraická teorie struktur pravdivostních hodnot, teorie matematické fuzzy logiky a přibližné dedukce, teorie fuzzy aproximace, vývoj evolučních algoritmů pro optimalizaci fuzzy modelů. Podrobnější informace lze nalézt na webových stránkách ústavu (http://irafm.osu.cz).

Superpočítačová centra spolupracují na ještě vyšší efektivitě využívání superpočítačů pro průmysl i akademickou obec IT4Innovations vyvíjí, implementuje a testuje, společně s  finským národním superpočítačovým centrem (dále jen CSC) takové algoritmy, které vedou k  zefektivnění využívání superpočítačů pro řešení úloh jak akademického, tak průmyslového typu. Laicky řečeno vyvíjí efektivní algoritmy, které umožňují počítat rozsáhlé inženýrské úlohy na superpočítači ve velmi krátkém čase. Tím dochází k významnému snížení nákladů na vlastní realizaci výpočtů. Vedoucím výzkumného týmu je vědecký ředitel IT4Innovations, profesor Zdeněk Dostál. Výzkum je zaměřen na tzv. škálovatelné algoritmy typu FETI (Finite Element Tearing and Interconnecting). Ty umožňují řešení obrovských úloh, které by na jednom počítači byly normálně neřešitelné. Hlavní myšlenkou je rozložení těchto úloh na úlohy menší, které lze řešit současně na desetitisících procesorech a tím významně zkrátit výpočetní čas. V rámci výše popsané spolupráce byly FETI metody implementovány do specializovaného open source software ELMER vyvíjeného specialisty z CSC, který je určený pro řešení inženýrských multifyzikálních problémů z mechaniky, akustiky, proudění, tání ledovců, elektromagnetismu a má širokou celosvětovou uživatelskou základnu. Jak IT4Innovations, tak CSC jsou členy evropské sítě superpočítačových center PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe). Tato panevropská výzkumná infrastruktura nabízí využití superpočítačů té nejvyšší světové úrovně všem evropským výzkumníkům.

Škálovatelné algoritmy řeší rozsáhlé výpočetní úlohy na superpočítači tím rychleji, čím více procesorů použijeme. Důsledkem je úspora finančních, lidských i technických zdrojů. Škálovatelnost je výsadou jen těch nejlepších algoritmů, jejichž vývoj se koncentruje při superpočítačových centrech. IT4Innovations je ve světě uznávané pro vývoj škálovatelných algoritmů typu FETI.

Budeme rádi, zašlete-li nám své komentáře a případné návrhy na: [email protected]

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava 17. listopadu 15/2172 708 33 Ostrava-Poruba www.it4innovations.cz facebook.com/it4innovations