Cos'è un supercomputer? Perché diventa sempre più importante la ricerca nelle nuove tecnologie? Ne parliamo con Alessandro Massa (foto), responsabile dei Leonardo Labs, una rete internazionale di laboratori Leonardo dedicati alla ricerca di base e avanzata e all’innovazione tecnologica.
Abbiamo pensato che sapere qualcosa di più sul nuovo supercomputer di Leonardo, Davinci-1, potesse essere di interesse sia per la Difesa sia per molti giovani che nei prossimi anni si affacceranno al mondo del lavoro. La prima cosa che vorremmo capire è: perché si parla di supercomputer, di cosa si tratta?
Intanto grazie a voi per questa possibilità, anche noi di Leonardo teniamo tantissimo alle iniziative di divulgazione per cui siamo felici di poter rispondere alle vostre domande.
Un supercomputer è un computer molto più potente di quelli che normalmente stanno sulle nostre scrivanie. Stiamo parlando di una potenza, in termini di operazioni al secondo, di circa 10.000 volte superiore a quella di un Personal Computer. Per parlare del nostro Davinci-1, la sua potenza di calcolo è di 5 petaflops (peta, un milione di miliardi di volte, + flops, acronimo di FLoating point Operations Per Second: 5 milioni di miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo. Per provare a rendere più semplice l'idea: 5 milioni di miliardi di calcoli al secondo, mentre, per fare un paragone, un buon computer portatile è in grado di effettuare 3 miliardi di operazioni al secondo) e possiede una memoria di 20 milioni di Gigabyte! Capite che si tratta di una macchina eccezionale, tra le più prestanti al mondo. Il Davinci-1 è tra i primi cento supercomputer al mondo, il terzo nel settore Difesa, dopo la NASA e al Japan Aerospace Exploration Agency.
Il Davinci-1 ha una architettura ibrida, cioè composta da processori di due tipologie differenti: CPU (Central Processing Unit) e GPU (Graphics Processing Unit). Le GPU (processori pensati per accelerare risoluzioni matematiche), in particolare, hanno delle capacità di calcolo parallelo (a differenza delle CPU, specializzate nell’elaborazione seriale) molto utili per affrontare calcoli complessi. Anche la dimensione del Davinci-1 è fuori dal comune, con i suoi 200 server occupa infatti lo spazio di quattordici rack.
Come può essere utilizzato un supercomputer? Quali funzioni può svolgere? Perché Leonardo lo ha progettato? Che uso ne fate?
Il Davinci-1 è una macchina estremamente veloce e potente ma soprattutto flessibile, che lavora trasversalmente per tutte le Divisioni e unità di business di Leonardo per analizzare i dati generati dai nostri prodotti, esaminare gli scenari, prevedere situazioni, progettare sistemi innovativi, prendere decisioni accurate.
Naturalmente è impiegato anche a favore dei nostri clienti, nei progetti che prevedono l'impiego di sistemi dotati di intelligenza artificiale, nella modellazione di sistemi complessi, nei modelli aeronautici. Infine, in tutti i progetti di ricerca di base, per esempio nella ricerca su nuovi materiali.
Il Davinci-1 ci permette di avere una grande autonomia nella capacità di calcolo, consente lo studio e sviluppo di algoritmi e codici proprietari per calcolo avanzato, di addestrare sistemi di intelligenza artificiale, di sviluppare e sperimentare nuove tecnologie in ambito telecomunicazioni.
Non dobbiamo sottovalutare anche l'importanza che rappresenta quale centro di aggregazione. In Italia non vi sono molti supercomputer e così noi lo rendiamo disponibile anche ai ricercatori dei centri e delle università con cui lavoriamo.
A proposito di personale, quante persone lavorano nel vostro laboratorio? Qual è il profilo del personale che si avvicina al mondo del Davinci-1?
Se parliamo di numeri, tra tutti i laboratori di Leonardo possiamo contare circa 75 persone, di cui almeno 40 lavorano sul Davinci-1, ma il numero è destinato a crescere nei prossimi anni.
Per quanto riguarda la preparazione invece si tratta di laureati e dottorati in Computer Science, Artificial Intelligence, Data Science, Computer Video Analysis, Fisica teorica e sperimentale, Matematica. Si tratta di campi di ricerca legati da un comune denominatore: la necessità di eseguire simulazioni che richiedono elevate potenze di calcolo e il Davinci-1 in questo è particolarmente dotato.
Avete collaborazioni con Università e centri di ricerca?
Naturalmente. Abbiamo tantissime collaborazioni. Tra queste finanziamo 30 borse di studio di dottorato di ricerca con 14 università italiane.
Stiamo lavorando molto per avvicinare gli studenti e i giovani laureati alle discipline STEM (Science, technology, engineering, and mathematics) e i laboratori aiutano molto in questo. Leonardo è sempre più impegnata nel costruire una cultura solida nelle nuove tecnologie.
Quali sono i vostri programmi per il futuro? Contate di espandere il progetto?
Sì. Il Davinci-1 è un supercomputer che nei prossimi anni pensiamo di espandere, sia come capacità di calcolo sia come memoria.
Allo stesso modo contiamo di assumere altro personale che lavori allo sviluppo delle tecnologie emergenti per poter fornire prodotti e servizi sempre più attuali e sicuri.
A proposito di sicurezza, cosa fate in ambito Cyber security? Quali sono i programmi per il futuro?
Anche in questo campo stiamo investendo molto. Abbiamo il laboratorio “Future Security and Safety System” a Roma presso la nostra Divisione Cyber che lavora nel campo del malware detection (il processo di rilevamento della presenza di malware su un sistema e/o di distinzione se un programma specifico è dannoso o meno), impiegando tecniche di intelligenza artificiale.
Abbiamo anche iniziato delle ricerche nel campo della crittografia quantistica (un approccio alla crittografia che utilizza peculiari proprietà della meccanica quantistica nella fase dello scambio della chiave per fare in modo che questa non possa essere intercettata da un terzo soggetto).
Stiamo facendo molto, anche nel settore della divulgazione: per un’azienda, è sempre più importante far sapere quello che si fa, sempre ponendo attenzione alla necessaria riservatezza per garantire proprietà intellettuali e segreti industriali.
Alessandro Rugolo, Andrea Benedetti, Francesco Rugolo
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