«Il supercomputer Leonardo entrerà in produzione a giugno, le previsioni meteo saranno più efficaci»

Quando entrerà a regime Leonardo?

Da novembre ad oggi si è tenuta la fase di pre-produzione, ovvero Leonardo è stato messo a disposizione dei ricercatori per fare calcoli su progetti selezionati attraverso un avviso pubblico che ha raccolto molte richieste di accesso da tutto il mondo. Usando una similitudine con la Formula 1, è come se a novembre fosse stato fatto il giro veloce, ma c’è stato ancora da lavorare per mettere a punto tutta una serie di funzioni. Ora la fase di regolazione di tutti i meccanismi di funzionamento si è completata e a inizio giugno Leonardo entrerà definitivamente in produzione.

Chi ne usufruirà per primo?

La potenza di calcolo di Leonardo sarà messa a disposizione sia dell’Italia sia della comunità europea visto che i supercalcolatori sono finanziati per metà con fondi europei, per metà con fondi italiani. Metteremo, dunque, la potenza di calcolo a disposizione di soggetti pubblici o privati, nazionali o europei che abbiano la necessità di accedere al supercalcolatore per attività di ricerca e innovazione. Tutto ciò avverrà attraverso degli avvisi pubblici a cui seguiranno le manifestazioni di interesse. Ci sarà chi si avvicina per la prima volta a un supercalcolatore e chi, invece, ha bisogno di extreme supercomputing, ovvero di utilizzare per un certo lasso di tempo l’intera macchina.

Ci sono già stati casi in cui il supercomputer viene già totalmente utilizzato per una sola attività?

Uno dei casi recenti di utilizzo integrale di Marconi 100 si è verificato durante il periodo del Covid. La macchina è stata messa a disposizione di attività legate nello specifico allo sviluppo di farmaci in grado di contrastare il Covid. E’ il case history di Dompé che ha utilizzato per alcuni giorni l’intero sistema di calcolo Marconi 100. In quei giorni anche il supercalcolatore di Eni, gestito da Cineca a fronte di un accordo quadro pluridecennale tra Eni e Cineca, è stato interamente dedicato al Covid in una logica di cooperazione. Si è così attuato uno screening dell’enorme data-base di principi attivi esistenti di cui si conoscono le caratteristiche farmacologiche attraverso un software che verificava se queste molecole già conosciute fossero potenzialmente efficaci in generale per sviluppare un nuovo farmaco, a suo tempo, nello specifico, in grado di interagire con la proteina spike del Sars-Cov-2 e utile per progettare una terapia anti Covid. Attraverso questo screening preventivo sono stati individuati ottimi candidati a contrastare il Covid. Oggi l’intenzione di Dompé è potenziare ulteriormente l’utilizzo dei supercalcolatori nell’attività di ricerca e innovazione. In quest’ottica si inserisce l’accordo di collaborazione firmato proprio il giorno dell’inaugurazione di Leonardo.

C he cosa si può prevedere in futuro con i supercomputer come Leonardo? Potremmo ad esempio approntare al più presto un vaccino o farmaci per contrastare nuove epidemie?

La reazione in termini di messa a disposizione dei supercalcolatori in fase di pandemia è stata già molto buona, considerando che nessuno era preparato a gestire un evento di questo tipo. Il Covid ci ha insegnato molto. Oggi siamo parte della rete europea, abbiamo procedure per il large supercomputing, perché in casi come la pandemia occorre far reagire tutti i protocolli utili per far cooperare tutti i sistemi di supercalcolo europei come una specie di cloud HPC. Certamente saremo molto più pronti, ma già la risposta nell’emergenza Covid è stata molto buona.

Quali vantaggi sono attesi in tema di previsioni meteo?

In un caso come il maltempo in Emilia-Romagna le previsioni hanno già funzionato ed è stata data un’allerta che si è rivelata fondata. Un supercomputer come Leonardo grossomodo moltiplica per dieci la capacità delle macchine precedenti. La capacità di calcolo, coniugata alla capacità di raffinare gli algoritmi, ci permetterà sicuramente di raffinare le previsioni. La base di sensori, di stazioni meteo della rete dei meteo amatori, i dispositivi smartphone e tablet, ad esempio, sono dei potenziali collettori di dati, e in prospettiva potranno costituire una rete potenzialmente fittissima, costituendo strumenti per raccogliere dati ai fini di previsioni meteo di evoluzione immediata del tempo, combinando metodi simulativi con metodi di intelligenza artificiale e data analytics, in particolare per la gestione della evoluzione degli eventi estremi, contesto nel quale il sistema Leonardo si affianca ai sistemi tradizionali. Inoltre, Cineca con il sistema Leonardo è coinvolto in un grande programma europeo guidato dal Centro meteo che si chiama Destination Hearth. Il programma, già iniziato, si concluderà nel 2030 e ha come obiettivo quello di far lavorare assieme i centri di supercalcolo europei, il Centro meteo e altre agenzie europee. Il programma ha come obiettivo sviluppare un gemello digitale dell’intera Terra che permetterà lo studio dei fenomeni, costituendo uno strumento estremamente utile a supporto delle azioni di contrasto ai cambiamenti climatici; sarà uno strumento proprio per prevenire gli eventi naturali estremi. E’ un progetto estremamente ambizioso.

Per quanto tempo si prevede che Leonardo sarà tra i supercomputer più potenti al mondo?

Queste macchine restano “super” per cinque anni, dopo non lo sono più e, quindi, stiamo già lavorando al suo successore. Inoltre, a fine 2024, a fianco di Leonardo, al Tecnopolo installeremo un computer quantistico. L’Europa, infatti, ha deciso di dotare sei centri di supercalcolo europei di una prima rete europea di computer quantistici, guardando in prospettiva, al dopo Leonardo, quando nel 2027-28 la nuova generazione di super-computer sarà costituita da calcolatori ibridi, con una parte digitale, come Leonardo, e acceleratori di tipo quantistico.

Che cosa ci si aspetta dai computer quantistici?

Al momento ci sono varie tecnologie per i computer quantistici e non si sa quale sarà quella vincente. Inoltre, le machine quantistiche non sono ancora utilizzabili per applicazioni su larga scala, sono limitate in termini di capacità di calcolo. A differenza dei supercomputer non si parla di quanti processori ci siano, ma di quanti qubit espongono. Quello che installeremo al Tecnopolo, uno dei sei di cui si dota l’Europa, sarà una macchina che rappresenterà lo stato dell’arte. Al di là della fisica su cui si basa, che è diversa rispetto ai supercomputer, nei quantistici l’unità di calcolo è scesa fino a una dimensione così piccola che siamo prossimi a entrare in una dimensione dove non valgono più le leggi che conosciamo. I computer quantistici risolveranno problemi per cui serve capacità di calcolo che non possiede neanche Leonardo, abbattendo drasticamente i consumi di energia elettrica. Tuttavia, ci sono complicazioni tecnologiche non ancora risolte, cambiando la fisica cambierà completamente la logica e si dovranno riscrivere i software. Alla fine di una lunga strada da percorrere saranno così potenti che potranno garantire l’efficacia di tutti gli attuali sistemi di criptografia, garantendo ad esempio comunicazioni sicure e difesa efficace delle informazioni e salvaguardia della riservatezza dei dati.