Kehittynyt tietojenkäsittely

Nykyään useimmat teistä tietävät, mikä gigatavu on – se on tiedontallennuksen mitta, josta yksi riittää 20 musiikkialbumin tai 542 War and Peace -kappaleen säilyttämiseen.

Mutta tiedätkö, mikä gigaflops on? Tämä on hieman monimutkaisempaa. Gigaflops on tietokoneen suorituskyvyn mittari. FLOPS (tai flopit) ovat liukulukuoperaatioita sekunnissa, ja gigaflops on noin miljardi liukulukuoperaatiota sekunnissa. Keskimääräisessä kannettavassa tietokoneessa voi käyttää mitä tahansa 250–400 gigaflopsia, mikä riittää internetin selaamiseen, toimisto-ohjelmistojen käyttämiseen, pelien pelaamiseen ja valokuvien editointiohjelmistojen käyttämiseen.

Kannettavat tietokoneet eivät kuitenkaan ole kaikkein tehokkaimpia tietokoneita. Tämä kunnia kuuluu suurteholaskennan eli HPC:n luokkaan kuuluville koneille. Suurteholaskentajärjestelmiä ei mitata gigaflopseissa vaan petaflopseissa: miljoona miljardia operaatiota sekunnissa. Pian niitä mitataan eksaflopseissa, joissa suoritetaan miljardi miljardia operaatiota sekunnissa. Tämä vastaa kaikkien EU:n matkapuhelinten yhteenlaskettua laskentatehoa. Yksi esimerkki suurteholaskennasta on EU:n yhteisrahoittama LUMI-supertietokone Suomessa, jonka huippukapasiteetti on 550 petaflopsia. Tämä on sama kuin 1,5 miljoonan kannettavan tietokoneen yhteenlaskettu teho. Jos nämä kannettavat tietokoneet pinottaisiin päällekkäin, se tekisi tornin yli 23 kilometriä korkeaksi.

HPC-järjestelmät ja mitä he tekevät ovat jo keskeisiä elämässämme. He suorittavat monimutkaisia tehtäviä, joissa on analysoitava suuria tietomääriä, ja antavat meille mahdollisuuden luoda malleja, joiden avulla voimme tutkia ja ymmärtää paremmin monimutkaisia haasteita, kuten lääkkeiden lääkemolekyylien simulointia, maaseutu- ja kaupunkisuunnittelua sekä uusien materiaalien, autojen ja ilma-alusten suunnittelua.

Lähitulevaisuudessa käynnistyy uusia jännittäviä suurteholaskentajärjestelmiä hyödyntäviä EU:n hankkeita, joiden tavoitteena on tehdä maapallosta digitaalinen kaksonen, joka simuloi ja ennustaa paremmin ympäristöön ja ilmastoon liittyviä muutoksia ja auttaa päätöksentekijöitä suunnittelemaan paremmin vaikutuksia ja selviytymään niistä. Suunnitteilla on myös ihmisen digitaalinen kaksonen, jonka avulla voimme teoreettisesti räätälöidä lääketieteellisiä hoitoja jokaiselle yksilölle.

EU aikoo rahoittaa hankkeita, joissa kvanttimekaniikka ja tietojenkäsittely yhdistetään näihin suurteholaskentajärjestelmiin. Tämä mahdollistaa entistä monimutkaisemmat simulaatiot esimerkiksi lääkkeiden löytämisessä, turvallisessa ja salatussa viestinnässä ja erittäin tarkoissa kelloissa.

Suurteholaskentajärjestelmät ovat vaikuttavia, mutta ne ovat monimutkaisia ja kalliita. Yksikään Euroopan maa ei voi toimia yksin ja odottaa voivansa kilpailla maailmanlaajuisesti suurteholaskentajärjestelmien luomisessa. Tämän vuoksi EU perusti Euroopan suurteholaskennan yhteisyrityksen (EuroHPC-yhteisyritys). Tämä elin kokoaa yhteen resursseja EU:lta, osallistujamailta ja yksityisiltä kumppaneilta vahvistaakseen Euroopan asemaa suurteholaskennan johtavana voimana ja asettaakseen tällaiset resurssit eurooppalaisten tutkijoiden, teollisuuden ja pienten yritysten saataville.

EU aikoo investoida suurteholaskentajärjestelmiin vielä 7 miljardia euroa vuoteen 2033 mennessä. Auttaakseen EU:ta saavuttamaan maailmanlaajuisen johtoaseman kvanttilaskennan ja -teknologioiden alalla se auttaa rahoittamaan hankkeita, jotka tuovat yhteen kvanttialan tutkijoita ja teollisuuden toimijoita.

Kaksi keskeistä teknologiaa tietojenkäsittelyn ja muiden alojen tulevaisuuden kannalta ovat fotoniikka ja elektroniikka.

Fotoniikka ja elektroniikka tekevät puhelimestasi toimivan, pitävät internet-yhteytesi nopeana ja kuljettavat turvallisesti. Lisäksi ne tarjoavat ratkaisuja terveydenhuollon, energian ja ilmastonmuutoksen aloilla.

EU on laatinut strategian sen varmistamiseksi, että Eurooppa on fotoniikan ja elektroniikan suunnittelun ja valmistuksen eturintamassa. Euroopan johtoasema keskeisissä kehitystä vauhdittavissa teknologioissa tuo taloudelle valtavia etuja digitaalisen vuosikymmenen aikana, muun muassa lisää tuottavuutta, kasvua ja työpaikkoja.

Komissio pyrkii erityisesti kehittämään fotoniikkaa koskevaa yhteistä lähestymistapaa fotoniikan eurooppalaisen teknologiayhteisön kanssa21. Tekemällä yhteistyötä teollisuuden, tieteen ja politiikan aloilla Eurooppa voi nopeuttaa innovointia, vauhdittaa valmistusta ja saavuttaa johtoaseman fotoniikassa.

Kehitystä vauhdittavan keskeisen teknologian monimutkaistuessa teollisuuden ja pienten ja keskisuurten yritysten (pk-yritysten) on vaikeampi hyödyntää täysimääräisesti niiden innovaatiopotentiaalia. Voidakseen hyödyntää tätä potentiaalia teollisuus ja pk-yritykset tarvitsevat näitä teknologioita ja tukea innovaatioiden kehittämisessä ja testaamisessa ennen niiden tuloa markkinoille.

Uudessa teollisuusstrategiassa hyödynnetään Horisontti Eurooppa- ja Digitaalinen Eurooppa -ohjelmista sekä Euroopan rakenne- ja investointirahastoista saatavaa tukea, jotta teollisuutta ja pk-yrityksiä voidaan tukea kehitystä vauhdittavasta keskeisestä teknologiasta.