Kilpailukykyä tutkimuksen ekosysteemeillä

Moderni tutkimusympäristö tutkimukselle ja TKI-toiminnalle on keskeinen kilpailukyvyn ja tuottavuuden väline. Maailmanluokan supertietokoneet mahdollistavat suurten tietoaineistojen tehokkaan käsittelyn sekä tekoälyn ja kvanttiteknologian hyödyntämisen, avaten näin uusia ovia tutkimukselle.

CSC:n operoimat datahallinnan ja laskennan ympäristöt niihin liittyvine asiantuntijapalveluineen tekevät Suomesta kokoaan suuremman laskennallisen tieteen osaamiskeskittymän ja mahdollistavat huippuluokan tutkimuksen Suomessa ja Euroopassa.

Kansainväliset hankkeet ja infrastruktuurit, joissa CSC on mukana, ovat yksi väylä suomalaisen tutkimuksen ja korkeakoulujen kansainvälistymiseen.

Vuonna 2020 CSC:n tutkimusympäristöjen kehittäminen eteni suunnitelmien mukaisesti ja niiden käyttöä lisättiin kansallisen ja kansainvälisen yhteistyön sekä käyttäjäkunnan laajenemisen myötä. Datanhallinnan ja laskennan ympäristön (DL2021) viimenen osa eli supertietokone Mahti otettiin käyttöön ja CSC koordinoi tai on mukana yhteensä kahdeksassa kansallisten tutkimusinfrastruktuurien tiekartalle valitussa infrastruktuurissa.

CSC:n tutkimusinfrastruktuurille korkea arvio

Suomen Akatemian kansallisten tutkimusinfrastruktuurien (FIRI) evaluoinnissa CSC:n datanhallinnan, laskennan ja tietoliikenteen tutkimusinfrastruktuuri arvioitiin erittäin korkeatasoiseksi (6/6). Uutinen: CSC kansallisten tutkimusinfrastruktuurien tiekartalla WWW.CSC.FI

FIRI:n tiekartalle liitettiin myös täydet arviointipisteet saaneet EuroHPC/PRACE-infrastruktuuri (6/6), Suomen kvanttitietokoneinfrastruktuuri FiQCI (6/6) sekä bioinformatiikan infrastruktuuri ELIXIRin Suomen keskus (5/6), joissa CSC on vahvasti mukana. Muut tiekartalla olevat infrastruktuurit, joissa CSC on mukana, ovat hajautettu laskentaypäristö FCCI, ihmistieteiden tutkimusinfrastruktuuri FIN-CLARIAH, kemiallisen biologian EU-OPENSCREEN ERIC ja Euroopan mannerlaattojen havainnointijärjestelmään kuuluva FIN-EPOS, joka ylläpitää kiinteän maan observatorioita ja laboratorioita ja toimittaa dataa kansainvälisiin tietokeskuksiin ja edelleen EPOS-tietokeskukseen.

LUMI-supertietokoneesta tulee ennakoitua tehokkaampi

Suomen johtama LUMI-konsortio vastaa yhden kolmesta EuroHPC JU:n yhteishankintana organisoiman maailmanluokan supertietokoneen isännöinnistä. LUMI-supertietokone tulee olemaan yksi maailman tunnetuimpia tieteellisen laskennan instrumentteja elinkaarensa 2021–2026 ajan. LUMI-laskentaympäristö avautuu tutkijoiden käyttöön loppuvuodesta 2021.

LUMI-supertietokoneen konesalin rakentumisen timelaps-videoVuonna 2020 EuroHPC LUMI-konsortion laitehankintaprojekti onnistui yli odotusten. CSC:n johtaman kilpailutuksen myötä eurooppalaisen huippututkimuksen käyttöön saadaan 2,5 kertaa etukäteisarviota tehokkaampi supertietokone. Hankinta eteni aikataulussaan ja tulokset julkistettiin 21.10.2020 kansainvälisessä lehdistötilaisuudessa. Kajaanin sijoittuvan LUMI-supertietokoneen huipputeho on 552 Petaflopsia. Myös LUMI-supertietokonetta varten tehtävät Kajaanin datakeskuksen rakennustyöt edistyivät aikataulussa ja budjetin mukaisesti laitteistojen asennusvaiheeseen globaalista pandemiasta huolimatta. Katso video: LUMIn datakeskuksen rakentuminen.

LUMI-käyttäjäohjelma alkoi vuoden ensimmäisellä neljänneksellä  kymmenellä roadshow-tilaisuudella eripuolilla Suomea. Käyttäjäyhteistyötä tehtiin myös webinaareilla, kyselytutkimuksella (noin 200 vastaajaa) ja kahdenvälisillä keskusteluilla tutkimusryhmien kanssa. Käyttäjäohjelman tavoitteena on varmistaa tutkijoiden sujuva siirtyminen LUMI-käyttäjiksi. Lisäksi LUMI-konsortion jäsenet pitivät roadshow-tapahtumia ympäri Eurooppaa.

Kansallista LUMI-resurssiallokaatiota valmisteltiin ja sen viimeistelyä jatketaan vuoden 2021 aikana huomioiden EuroHPC Access Policy -asiakirjan ja EuroHPC JU:n joulukuussa 2020 tekemiä linjauksia. Samassa yhteydessä jatketaan myös yritysyhteistyön aktivointia LUMI- ja DL2021 -ympäristön käytön osalta sekä LUMI-konsortioyhteistyön hyödyntämistä suomalaisen tutkimuksen hyväksi.

Supertietokone Mahti avattiin tuotantoon

Kansallinen Datanhallinnan ja laskennan kehittämishanke (DL2021) tukee yliopistojen, ammattikorkeakoulujen ja tutkimuslaitosten tutkimus- ja opetustoimintaa sekä kansallista innovaatiotoimintaa varmistaen samalla suomalaisen tutkimusyhteisön kansainvälisen kilpailukyvyn data- ja laskentakeskeisillä tutkimusaloilla. Vuonna 2020 hanke eteni supertietokone Mahdin käyttöönottoon 26.8.2020. Katso video: DL2021 Datanhallinnan ja laskennan tutkimusympäristö.

DL2021 käyttäjäkyselyn NPS 76
Mahdin käyttöönotto myöhästyi kolme kuukautta toimitushaasteiden ja asennukseen vaikuttaneiden koronapandemiarajoitusten vuoksi. Mahdin pilotointiin osallistui 22 projektia eri tieteenaloilta, ja pilottijakson käyttöaste oli jopa 99 %. Piloteista saatu palaute oli erittäin positiivista. CSC:n datanhallinta- ja laskentapalvelujen käyttäjäkyselyssä DL2021-ympäristöä käyttäneiden NPS oli 76. Mahdin myötä CSC:n tutkimuslaitteistojen energiatehokkuus parani. 


 


COVID-19-pikakaista avattiin tutkijoille

CSC halusi antaa oman panoksensa COVID-19-taudin vastaiseen taisteluun ja avasi maaliskuussa tätä tautia tutkiville hankkeille oman pikakaistan, jolle tulevat resurssihakemukset käsiteltiin nopeutetusti ja laskentajono oli priorisoitu. COVID-19-pikakaistalle valittiin yhteensä 15 tutkimushanketta. Näissä hankkeissa on tutkittu viruksen leviämistä ilmateitse, etsitty tapoja estää viruksen kopioituminen, haettu mahdollisia lääkeaineita virtuaaliseulonnalla, tutkittu virusmutaatiota ja tunnistettu virusvariantteja sekvensoinnin avulla. Tutkimukset tuottivat useita vertaisarvioituja artikkeleita sekä runsaasti uutta tietoa viruksen leviämisestä ilmateitse ja pisaratartunnoista. Tutkijoilla on ollut suuri rooli terveysviranomaisten apuna pandemian hallinnassa, kun herkemmin leviäviä virusvariantteja on tunnistettu sekvensoinnin avulla ja kun viranomaiset ovat pohtineet suosituksia maskinkäytöön ja sisätilojen ilmanvaihtoon.

Myös PRACE avasi CSC:n ehdotuksesta Covid-19-tutkimukselle priorisoidun laskentaväylän. Sen tuottamat tulokset huomioitiin G7 Declaration -dokumentissa.

Tutkimuslaitosten ja ammattikorkeakoulujen käyttäjämäärät kasvoivat merkittävästi

Kansallisen datanhallinnan ja laskennan kehittämisohjelman myötä tutkimuslaitokset ovat laajasti löytäneet CSC:n palvelut sekä niiden käyttäjinä että uusien avauksien asiakkaina. Datanhallinnan ja laskennan palveluissa tutkimuslaitosten ja ammattikorkeakoulujen käyttäjämäärät kasvoivat vuonna 2020 merkittävästi.

CSC:n laskenta- ja datanhallintapalveluiden käyttömäärät korkeakouluissa ja tutkimuslaitoksissa vuonna 2020

 

Eniten aktiivisia tutkimusprojekteja oli CSC:n palvelinympäristöissä biotieteiden (312), tietojenkäsittelyn ja informaatiotieteiden (225) sekä tekniikan (218) tiedealoilla. Tietokoneresurssien käytössä erityisesti fysiikan (24,1 %) ja biotieteiden (16,5 %) sekä Lääke- ja terveystieteiden (10,5 %) tutkimusalat johtivat tilastoja.

cPouta-pilviresurssien suurimpia käyttäjiä olivat avaruustiede ja tähtitiede (18,8 %) sekä tietojenkäsittely ja informaatiotiede (13,8 %), kun taas ePouta-palvelussa suurin käyttö kohdistui biolääketieteen (42,6 %) ja syöpätautien (19,1 %) tutkimukseen.

 

Suurimmat resurssienkäyttäjätieteenalat vuosina 2018–2020

 

Tieteenalakohtaiset osuudet projekteista ja käytetyistä resursseista 2020

Tieteenalakohtaiset osuudet projekteista ja käytetyistä resursseista 2020 PDF

 


Kasvavat tieteenalat 2018–2020

Kasvavat tieteenalat 2018–2020 PDF

 

CSC:n kautta saatavat tutkimuksen ja opetuksen palvelut soveltuvat kaikille tieteenaloille ja korkeakouluopetuksen tueksi. Tukea tarjotaan tutkimusprosessin kaikissa vaiheissa. CSC:n resurssienjakoryhmä myöntää asiakkaiden hakemat laskenta- ja tallennusresurssit. CSC ei arvioi suoranaisesti hakemusten tieteellistä laatua, mutta edellyttää hakemuksissa esitettyjen menetelmien teknistä toimivuutta ja vaatii, että myönnetyt resurssit tuottavat tieteellisiä julkaisuja. Lisäksi edellytetään, että resursseja käytetään vastuuntuntoisesti joko tutkimuksen tai opetuksen tarpeisiin. Resurssienjakoryhmä seuraa kansallista tiedepolitiikkaa ja noudattaa Suomen tiedehallinnon määrittelemiä prioriteetteja. Laskentaresurssit kohdennetaan ensisijaisesti kansalliseen tutkimukseen. Myönnetyistä resursseista raportoidaan kerran vuodessa CSC:n hallitukselle ja opetus- ja kulttuuriministeriölle.

Huomattavan suuria laskenta- tai tallennusresursseja vaativien ns. Grand Challenge -tutkimushankkeiden hakemukset sekä kansainvälisten suurteholaskentaresurssien hakemukset arvioi Tieteellinen asiakaspaneeli, joka koostuu suomalaisten tutkimusryhmien vetäjistä eri tieteenaloilta.

Laskentaresurssihakemukset 2020

Laskentaresurssihakemukset PDF

Laskenta- ja datanhallintaympäristön saavutettavuus oli vuoden 2020 aikana hyvällä tai erinomaisella tasolla.

Vuonna 2020 korkein käyttöaste oli supertietokone Puhdilla 84,96 % (2019: 85,13 %). Samoin sen grafiikkakiihdytetty Puhti-AI-osiokin paransi merkittävästi käyttöastettaan ollen nyt 77,36 % (2019: 59,49 %). Elokuussa asiakaskäyttöön avatun Mahti-koneen kokonaiskäyttöaste syksyllä 2020 oli 61,40 %. Mahdin tuotaantoonotto nosti laskennan kokonaiskapasiteetin moninkertaiseksi.

Taito-palvelin poistui käytöstä 5.7.2020 ja sen käyttöaste oli alkuvuodesta 74,50 % (2019: 88,43 %). Tämä lasku oli odotettu, koska vuoden 2020 aikana Taidon käyttöä ajettiin alas, eikä uusia käyttäjiä tai projekteja enää hyväksytty Taidolle.  Mahti-palvelun käytettävyysaste oli 94,25 %, kaikkien muiden laskentapalvelinten käytettävyys oli yli 99 %. 
 

Laskenta- ja sovelluspalvelimien käyttöasteet 2020

Laskenta- ja sovelluspalvelimien käyttöasteet 2020 PDF


Espoossa Pohja-datakeskuksen käyttöaste nousi noin 28% vuoden 2020 alkupuoliskolla päättyneen monivuotisen keskittämishankkeen valmistuttua, kattaen yli 700 laitetta. 

Merkittävin laatupoikkeama oli DL2021-ympäristöön kuuluva Allas-datanhallintajärjestelmän kaksi suunnittelematonta käyttökatkoa marras-joulukuussa 2020.  Allas koki kaksi vakavaa ohjelmistovirheistä aiheutunutta vikatilannetta. Dataa ei menetetty, mutta palvelu keskeytyi kahdesti. Käyttäjiä informoitiin aktiivisesti vikatilanteen ilmetessä ja korjauksien edetessä. Allas-tallennusjärjestelmää ja sen ylläpitokäytäntöjä kehitetään vastaavien häiriöiden estämiseksi.

Funet 2020 -elinkaaripäivitys eteni aikataulussaan

Nopea ja luotettava Suomen korkeakoulujen, tutkimuksen ja opetuksen tietoverkko Funet kattaa kaikki suomalaiset korkeakoulut hallinnonalasta riippumatta ja palvelee yli 375 000 loppukäyttäjää kaikkialla Suomessa. 

Korkeakoulutuksen ja tutkimuksen tietoverkko Funetin elinkaaripäivitys (Funet 2020) eteni koronapandemian aiheuttamista rajoituksista huolimatta aikataulussaan Pohjois-Suomeen. Uusi verkko on erittäin vikasietoinen: kuitukatkosten ja vastaavien tilanteiden aiheuttamat viat vähenivät 75% vuodesta 2019. Funet-palvelut saavutti joka toinen vuosi tehtävässä asiakastyytyväisyyskyselyssä kaikkien aikojen parhaan tuloksensa suositteluasteen (NPS) noustessa 76:een (2016:64, 2014: 68).

 


CSC:n tutkimus- ja TKI-yhteistyö laajeni

Tekoäly- ja data-analytiikkapalvelujen kehitysyhteistyö laajeni kansallisesti ja kansainvälisesti.

Valtion toimijoiden, tutkimusorganisaatioiden ja yritysten uudenlaisien kumppanuuksien edellytyksiä kehitettiin tekoälyalustojen hyödyntämiseksi. Yhdessä Kajaanin kaupungin ja Kainuun Liiton kanssa käynnistettiin hanke Kajaanin datakeskusekosysteemin kehittämiseksi. Hankkeessa pyritään löytämään tutkimuspuolen toimijoita supertietokone LUMI:n yhteyteen ja kasvattamaan suurteholaskennan liiketoimintaa Kainuun alueella. Samalla yhdessä alueen toimijoiden kanssa päätettiin perustaa AIKA -Arctic Data Intelligence and Supercomputing Ecosystem in Kainuu, joka lanseerataan alkuvuodesta 2021. CSC:n Datakeskus ekosysteemi -hanke tukee Kainuun alueen AIKA-työtä.

Yhteistyö CSC:n, FCAI:n (Finnish Center for Artificial Intelligence) ja NVIDIA:n kanssa jatkui menestyksekkäästi NVAITC-ohjelman muodossa. Ohjelma tukee tekoälyn syväosaamista tarvitsevia tutkimushankkeita. Vuonna 2020 tuettiin viittä hanketta ja uusia hankkeita on valmistelussa. 

CSC käynnisti keskustelut AI for Europe (AI4EU) -konsortion kanssa suurteholaskentayhteistyöstä. AI4EU-hankkeen tavoitteena on rakentaa Euroopan komission tuella eurooppalainen tekoälyn pilvialusta, jonka avulla voidaan paremmin jakaa ja hyödyntää tekoälyn data-aineistoja.

Kansallinen EuroHPC-osaamiskeskus EuroCC Finland käynnistettiin 1.9.2020. LUMI-hankkeen projektijohtaja Pekka Manninen CSC:ltä valittiin Castiel-hankkeen Advisory Boardiin. Hanke koordinoi yritysyhteistyötä edistävien EuroCC-osaamiskeskusten toimintaa eri maissa.

CSC liittyi joulukuussa 2020 VTT:n johtamaan konsortioon, joka perustaa Suomen GAIA-X Hubin. Ranskan ja Saksan johtama GAIA-X -hanke kehittää eurooppalaisen pilviympäristön yrityksiä varten. Hanke on merkittävä uusi avaus hajautetun datan luotettavassa jakamisessa. CSC kutsuttiin mukaan GAIA-X-yhteistyöhön vahvan tunnistautumisratkaisuosaamisensa vuoksi ja vastaa hankkeessa identiteetin- ja pääsynhallinnan arkkitehtuurisuunnittelusta.

Takaisin ylös Siirry yhteiskuntavastuun sivulle