Come il supercomputer svizzero Alps mira a far progredire l’intelligenza artificiale

Il supercomputer svizzero delle Alpi può essere utilizzato, ad esempio, per mappare l’universo, distinguere i fatti dalle teorie del complotto o persino modellare il clima in modo più preciso. Tuttavia, non ci sono piani immediati per consentire alle aziende private di sfruttare le sue risorse.

L’ex supercomputer svizzero Piz Daint esegue dal 2013 calcoli per progetti di ricerca scientifica. Viene utilizzato tra gli altri da MeteoSvizzera, il Laboratorio federale per le prove e la ricerca sui materiali, nonché dall’Istituto Paul Scherrer, un istituto di ricerca centro di scienze naturali e ingegneria.

Il Piz Daint è stato sostituito dal supercomputer Alps, che una volta pienamente operativo avrà una potenza di calcolo 20 volte maggiore rispetto al suo predecessore e sarà in grado di sfruttare il potenziale dell’intelligenza artificiale (AI).

È il sesto computer più potente al mondo. Solo gli Stati Uniti, la Finlandia e il Giappone hanno macchine più potenti. La Svizzera ha così riacquistato le sue capacità di supercalcolo rispetto ad altri Paesi, che si erano indebolite quando il Piz Daint è stato superato da macchine più potenti in tutto il mondo.

Accesso riservato ai progetti scientifici

Ma questo non significa che 20 volte più scienziati avranno accesso a questa potente rete informatica, che si estende su tre sedi in Svizzera e una in Italia. Circa 1.800 ricercatori utilizzano il supercomputer Piz Daint e finora 1.000 hanno aderito alla nuova rete delle Alpi.

“Questo sistema non sarà utilizzato da un milione di ricercatori”, spiega il professor Thomas Schulthess, direttore del Centro svizzero di calcolo scientifico (CSCS). Il supercomputer, che costa 100 milioni di franchi (107 milioni di euro) e dispone di un budget operativo annuo di 37 milioni di franchi, è finanziato con fondi pubblici. “Siamo infrastrutture sovvenzionate e i sussidi non possono essere estesi. Dobbiamo essere molto disciplinati nell’utilizzo dell’infrastruttura”, afferma Thomas Schulthess.

Il supercomputer Alps non è destinato all’uso commerciale da parte del grande pubblico. La sua ulteriore potenza di calcolo continuerà ad essere utilizzata per progetti di ricerca svizzeri e internazionali, soprattutto nel campo delle scienze naturali.

Anche le aziende possono richiedere l’accesso se collaborano con un’università svizzera nell’ambito della loro ricerca e si assumono i costi per l’utilizzo del supercomputer.

E in quanto istituto svizzero di tecnologia, il CSCS è tenuto a concedere per tre anni l’accesso al supercomputer alle cosiddette aziende “spin-off”, che trasformano progetti di ricerca universitaria in start-up. Purché coprano le proprie spese.

L’associazione digitalswitzerland, che promuove l’innovazione digitale in Svizzera, indica che sta “conversando con il CSCS” sulla questione dell’accesso commerciale al supercomputer. Tuttavia, non fornisce dettagli sull’evoluzione delle discussioni.

Garantire la qualità dei dati

Oltre alla questione dell’utilizzo dei fondi pubblici, il CSCS non è disposto ad ampliare l’accesso in tempi brevi perché deve imperativamente difendere la qualità dei dati del supercomputer ed evitare che vengano compromessi da progetti con metodi di filtraggio meno rigorosi.

“Nelle scienze naturali disponiamo di metodi noti fin dai tempi di Galileo per filtrare i dati errati”, osserva Thomas Schulthess. Vogliamo aiutare le discipline umanistiche, l’economia e la società ad adottare questi metodi”.

Questo punto diventa critico nell’era dell’intelligenza artificiale, dove computer più potenti, affamati di dati, vengono addestrati a elaborare le informazioni da soli. L’immissione di dati di scarsa qualità in un sistema di intelligenza artificiale potrebbe indurlo a riprodurre pregiudizi e informazioni false, con conseguenze dannose.

Alps, ad esempio, viene utilizzato per addestrare il sistema Meditron, un modello linguistico di grandi dimensioni (LLM) che elabora dati medici di alta qualità accuratamente selezionati. Meditron viene quindi utilizzato dai medici per effettuare diagnosi accurate in paesi privi di infrastrutture mediche avanzate.

Secondo Mary-Anne Hartley, professoressa all’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) e membro del gruppo di ricerca Meditron, l’utilizzo di dati di qualità in questo modo potrebbe convincere i pazienti a preferire trattamenti medici basati sulla scienza piuttosto che discutibili rimedi locali.

Distinguere i fatti dalla finzione

“L’informazione gioca un ruolo cruciale nella salute. Tuttavia circolano molte informazioni errate”, ha affermato in una conferenza sulle Alpi tenutasi a Zurigo il 13 settembre.

“Nei paesi a basso reddito non esiste una rete di sicurezza per i malati. Se viene commesso un errore, le conseguenze possono essere gravi. Dobbiamo soddisfare gli standard più elevati e rigorosi possibili”.

A causa dell’impatto futuro dell’intelligenza artificiale sull’informatica e su altre discipline, è difficile prevedere quali progetti e istituzioni utilizzeranno Alps tra dieci anni.

“La grande incognita è l’evoluzione dell’apprendimento automatico e dell’intelligenza artificiale, secondo Thomas Schulthess. L’intelligenza artificiale potrebbe apportare cambiamenti tali che dovremmo trovare metodi completamente diversi per selezionare e supportare nuovi progetti”.

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Alps è stato progettato pensando alla flessibilità per gli scienziati.

CSCS

Interfacce software personalizzate

Per affrontare un futuro in gran parte imprevedibile, Alps è stato progettato con maggiore flessibilità rispetto al suo predecessore, Piz Daint. È modellato per imitare un sistema cloud che consente ai ricercatori di connettersi attraverso portali IT adattati alle esigenze specifiche di ciascun progetto.

“In passato, l’High Performance Computing (HPC) definiva un ambiente al quale tutti dovevano adattarsi. Per la prima volta possiamo supportare diversi ambienti adattando le interfacce software alle esigenze delle diverse comunità di ricerca», sottolinea Thomas Schulthess.

Tra i progetti già conclusi con Alps possiamo citare l’Osservatorio della Rete del Chilometro Quadrato (Osservatorio della matrice del chilometro quadrato), che prevede di mappare l’universo in modo molto più dettagliato utilizzando i dati estratti da migliaia di antenne radio installate in tutto il mondo.

Viene inoltre rafforzata la collaborazione con i servizi meteorologici svizzeri ed europei. L’obiettivo è produrre modelli di previsione climatica più dettagliati e accurati.

Il CSCS manterrà il suo metodo collaudato per la selezione delle ricerche da sostenere. Un gruppo di scienziati internazionali è responsabile di esaminare sia l’integrità scientifica dei progetti sia la capacità dei candidati di completare i test sul supercomputer entro il tempo assegnato.

Le grandi aziende tecnologiche, come Google e Amazon, hanno sviluppato i propri supercomputer per sostenere la ricerca e la crescita.

Le Alpi, nel frattempo, utilizzeranno l’intelligenza artificiale per sostenere la ricerca scientifica.

“La scienza deve svolgere un ruolo pionieristico in questo campo del futuro, anziché lasciarlo a poche multinazionali”, ha affermato Christian Wolfrum, vicepresidente della ricerca presso il Politecnico federale di Zurigo (ETH di Zurigo), durante il lancio dell’iniziativa «AI Svizzera» lo scorso dicembre. «Solo così potremo garantire l’indipendenza della ricerca e la sovranità digitale della Svizzera.»

Testo corretto e verificato da Veronica De Vore/ac, tradotto dall’inglese da Zélie Schaller