Από τον πυρηνικό αντιδραστήρα στην κβαντική υπολογιστική: Το επόμενο μεγάλο στοίχημα του «Δημόκριτου»

Αν έπρεπε να χωρέσει 65 χρόνια «Δημόκριτος» σε μία πρόταση, ποια θα ήταν η σημαντικότερη συνεισφορά του στην Ελλάδα; Ο Βαγγέλης Καρκαλέτσης σκέφτεται λίγο πριν απαντήσει. «Δεν είναι εύκολη ερώτηση». Η απάντησή του τελικά είναι οι άνθρωποι.

Η δημιουργία του Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών και του ερευνητικού πυρηνικού αντιδραστήρα στα τέλη της δεκαετίας του 1950, σε μια Ελλάδα που μόλις είχε βγει από την Κατοχή και τον Εμφύλιο, δημιούργησε κάτι που υπήρχε τότε σε ελάχιστες χώρες. «Το αδελφάκι του δικού μας ερευνητικού πυρηνικού αντιδραστήρα εκείνη την περίοδο ήταν ο αντίστοιχος του MIT».

Ο αντιδραστήρας δεν προοριζόταν για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ήταν χαμηλής ισχύος, χρησιμοποιούνταν για έρευνα και εκπαίδευση, ενώ στον «Δημόκριτο» παράγονταν και ραδιοφάρμακα για τα νοσοκομεία. Η πραγματική επίδρασή του, όμως, ξεπέρασε την πυρηνική έρευνα. «Έφερε πολύ κόσμο πίσω στην Ελλάδα». Επιστήμονες που είχαν φύγει στο εξωτερικό επέστρεψαν τη δεκαετία του ’60: φυσικοί, χημικοί, μηχανικοί. «Η σημαντικότερη συνεισφορά τότε ήταν ότι έγινε ένας μαγνήτης επιστροφής για Έλληνες επιστήμονες».

Μαζί τους ήρθε και κάτι που τότε δεν ήταν αυτονόητο: η υπολογιστική ισχύς. Για να λειτουργήσει ο αντιδραστήρας χρειαζόταν ένα μεγάλο υπολογιστικό σύστημα. Στα υπόγεια του κτιρίου της βιβλιοθήκης, ένας υπολογιστής καταλάμβανε πολλά τετραγωνικά μέτρα και χρησιμοποιούνταν για την ανάλυση των δεδομένων του αντιδραστήρα. Σε μια εποχή χωρίς σχολές πληροφορικής στην Ελλάδα, ο «Δημόκριτος» έγινε ένας από τους ελάχιστους χώρους όπου φυσικοί, μαθηματικοί και μηχανικοί μπορούσαν να δουλέψουν με υπολογιστές.

Ο ίδιος ο Καρκαλέτσης το συνειδητοποίησε όταν σπούδαζε μηχανικός ηλεκτρονικών υπολογιστών στην Πάτρα, στα τέλη της δεκαετίας του ’80. Καθηγητές του τού έλεγαν ότι είχαν εκπαιδευτεί στον «Δημόκριτο». Όχι στην πυρηνική φυσική, αλλά στην πληροφορική. Η υποδομή που είχε δημιουργηθεί για έναν πυρηνικό αντιδραστήρα είχε αρχίσει να γεννά ένα διαφορετικό επιστημονικό οικοσύστημα.

Από τον πυρηνικό αντιδραστήρα στην Τεχνητή Νοημοσύνη

Από εκεί περνά και η γέφυρα προς την Τεχνητή Νοημοσύνη. «Τη δεκαετία του ’70 υπήρχαν εργαστήρια που ασχολούνταν με την Τεχνητή Νοημοσύνη εδώ στον “Δημόκριτο”». Υπήρχε εργαστήριο επεξεργασίας φυσικής γλώσσας -«αυτή είναι η έρευνα που οδήγησε στα γλωσσικά μοντέλα»- και εργαστήριο επεξεργασίας εικόνας, αυτό που σήμερα ονομάζουμε computer vision. «Η κοιτίδα της Τεχνητής Νοημοσύνης στην Ελλάδα είναι ο “Δημόκριτος”».

Όταν επέστρεψε ο ίδιος από την Αγγλία στις αρχές της δεκαετίας του ’90, η επιλογή ήταν σχεδόν αυτονόητη. «Δεν υπήρχε Τεχνητή Νοημοσύνη στην Ελλάδα στις αρχές της δεκαετίας του ’90. Ήρθα στον “Δημόκριτο” γιατί εδώ υπήρχαν τα αντίστοιχα εργαστήρια». Στον ίδιο χώρο δημιουργήθηκε αργότερα η προσπάθεια συγκρότησης της Ελληνικής Εταιρείας Τεχνητής Νοημοσύνης, πριν η AI εξαπλωθεί στα πανεπιστήμια μαζί με τη δημιουργία νέων τμημάτων πληροφορικής.

Για πολλά χρόνια, όμως, η Τεχνητή Νοημοσύνη παρέμενε κυρίως μέσα στα εργαστήρια. Οι ερευνητές ασχολούνταν με κανόνες, μηχανική μάθηση, βαθιά μάθηση, επεξεργασία και παραγωγή φυσικής γλώσσας. Αυτό που έλειπε ήταν η επαφή με την κοινωνία. «Δεν ασχολούμασταν τόσο με την επίδραση που θα έχει όλο αυτό το πράγμα στην κοινωνία». Η ηθική, η ακεραιότητα, η ασφάλεια, η σχέση της τεχνολογίας με τις κοινωνικές επιστήμες δεν βρίσκονταν ακόμη στο κέντρο της συζήτησης.

Στις αρχές της δεκαετίας του 2010 αυτό άρχισε να αλλάζει. Μέσα από προγράμματα σε σχολεία στην Ελλάδα και την Ευρώπη, ο Καρκαλέτσης και η ομάδα του άρχισαν να συνεργάζονται με φιλοσόφους, νομικούς και κοινωνικούς επιστήμονες. «Είχαμε αρχίσει να καταλαβαίνουμε ότι το πράγμα πάει να βγει προς τα έξω».

«Και πού είναι η δική σου αυτονομία τότε;» Και κάπου εδώ αλλάζει και ο τόνος της συζήτησης. Ο ίδιος ασχολείται με την AI δεκαετίες πριν από το ChatGPT. Αν τον ρωτούσα πριν από δύο ή τρία χρόνια αν φοβόταν ότι η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να καταστεί ανεξέλεγκτη, η απάντηση θα ήταν «όχι». Σήμερα είναι πιο επιφυλακτικός.

Θυμάται μια κουβέντα με έναν φιλόσοφο με τον οποίο συνεργαζόταν. Ας υποθέσουμε, του είχε πει, ότι κατασκευάζουμε το πιο αξιόπιστο και ηθικό σύστημα Τεχνητής Νοημοσύνης, απολύτως συμβατό με τις αξίες της κοινωνίας μας. Τότε εμφανίζεται ένα διαφορετικό πρόβλημα. «Όταν έχεις ένα τέτοιο σύστημα, είναι κάτι σαν Θεός». Αν θεωρείται δίκαιο, αξιόπιστο και γνωρίζει περισσότερα από οποιονδήποτε άνθρωπο, η συμβουλή του αποκτά τεράστιο βάρος. «Και πού είναι η δική σου η αυτονομία τότε;»

Φέρνει το παράδειγμα ενός δικαστή. Ένα σύστημα μπορεί να γνωρίζει όλες τις προηγούμενες αποφάσεις, όλη τη σχετική νομοθεσία, τεράστιους όγκους δεδομένων. Πόσο εύκολο θα είναι για τον άνθρωπο απέναντί του να διαφωνήσει; «Υπερβαίνει έναν άνθρωπο». Και αυτή ακριβώς η μετατόπιση της ανθρώπινης κρίσης είναι ένας από τους λόγους που αρχίζει να ανησυχεί περισσότερο.

Η τεχνολογία παράγεται αλλού

Η ανησυχία συνδέεται και με μια δεύτερη πραγματικότητα: η Ευρώπη επιχειρεί να ρυθμίσει μια τεχνολογία της οποίας οι μεγαλύτεροι παίκτες βρίσκονται αλλού. Ο πρόεδρος του Δημοκρίτου είναι ένας από τους δύο εθνικούς εκπροσώπους για την ευρωπαϊκή νομοθεσία για την Τεχνητή Νοημοσύνη και μέλος του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου για την AI. Θεωρεί ότι η ευρωπαϊκή προσπάθεια ρύθμισης κινήθηκε προς τη σωστή κατεύθυνση. Αλλά υπάρχει ένα δομικό πρόβλημα. «Στην Ευρωπαϊκή Ένωση δεν είναι οι hyperscalers». Οι μεγαλύτερες εταιρείες βρίσκονται στις ΗΠΑ και στην Κίνα.

Η Ευρώπη μπορεί να ελέγξει τι εισέρχεται στην αγορά της. Δεν μπορεί όμως με τη νομοθεσία της να ελέγξει τις παγκόσμιες τεχνολογικές εξελίξεις. Γι’ αυτό «υπάρχει κίνδυνος να χάσει τη μάχη της τεχνολογίας. Τα AI Factories και πλέον τα Gigafactories είναι η ευρωπαϊκή προσπάθεια να καλυφθεί μέρος αυτής της απόστασης».

Η κλίμακα αποτυπώνεται στους αριθμούς. Ο «Δαίδαλος», ο νέος ελληνικός υπερυπολογιστής, διαθέτει περίπου 2.200 GPUs. Μεγάλα data centers των hyperscalers ξεπερνούν τις 100.000. Οι μεγαλύτεροι ευρωπαϊκοί υπερυπολογιστές είναι πολλαπλάσιοι του ελληνικού. «Μέχρι να το φτιάξουμε, περνάει ο χρόνος και επειδή οι ταχύτητες είναι ραγδαίες δεν προλαβαίνουμε».

Το μεγάλο στοίχημα του Quantum

Υπάρχει όμως ένα πεδίο στο οποίο θεωρεί ότι η Ελλάδα προλαβαίνει ακόμη. Κι εδώ η συζήτηση περνά από την AI στο Quantum. «Η Τεχνητή Νοημοσύνη τώρα έχει βγει από το κουτί της. Εκεί μπορούμε να συνεισφέρουμε επιστημονικά σε κάποιους τομείς. Δεν θα κάνουμε το μεγάλο άλμα». Πού μπορεί να γίνει; «Σε νέες τεχνολογίες όπως το Quantum, την κβαντική υπολογιστική».

Στον «Δημόκριτο» δημιουργείται και στελεχώνεται Ινστιτούτο Κβαντικής Υπολογιστικής. Διευθυντής του είναι ο Δημήτρης Αγγελάκης, ο οποίος επιστρέφει από τη Σιγκαπούρη. Γύρω του συγκροτείται μια ομάδα στην οποία συμμετέχουν κυρίως νέοι Έλληνες επιστήμονες που επιστρέφουν από χώρες όπως η Αυστραλία και η Σιγκαπούρη και από ευρωπαϊκά ερευνητικά κέντρα. Εξήντα χρόνια μετά την πρώτη μεγάλη επιστροφή επιστημόνων γύρω από τον πυρηνικό αντιδραστήρα, ο «Δημόκριτος» επιχειρεί ξανά να λειτουργήσει ως μαγνήτης brain gain.

Το επόμενο βήμα είναι η υποδομή. Ο στόχος είναι να δημιουργηθεί στον «Δημόκριτο» ερευνητική υποδομή για Quantum Computing, σε συνεργασία με ευρωπαϊκές εταιρείες και με υποστήριξη της πολιτείας. «Αυτό θα δημιουργήσει, πιστεύουμε, την κρίσιμη μάζα για να μπορέσουμε στην Ελλάδα να κάνουμε κάτι σημαντικό σε Quantum Computing».

Το Quantum βρίσκεται πλέον ψηλά και στη διεθνή ατζέντα. Ο Καρκαλέτσης αναφέρεται σε νέα συνεργασία με το MIT και σε συζήτηση που είχε για τις στρατηγικές κατευθύνσεις του αμερικανικού πανεπιστημίου. Η κβαντική τεχνολογία βρίσκεται μεταξύ των προτεραιοτήτων. Μαζί της επανέρχεται και μια τεχνολογία που βρίσκεται στην ίδια την καταγωγή του «Δημόκριτου»: η πυρηνική.

Η τεράστια ενεργειακή ζήτηση της AI, των data centers και των νέων υπολογιστικών υποδομών έχει ξαναφέρει την πυρηνική τεχνολογία στη διεθνή συζήτηση, αυτή τη φορά και μέσα από μικρούς αρθρωτούς αντιδραστήρες. Ο παλιός ερευνητικός αντιδραστήρας του «Δημόκριτου» δεν πρόκειται να ξαναλειτουργήσει. Αν όμως η Ελλάδα αποφασίσει κάποια στιγμή να κινηθεί προς νέες πυρηνικές υποδομές, «εδώ πρέπει να υπάρχει το επιστημονικό δυναμικό».

Σε αυτό εντάσσεται και η συνεργασία με το MIT. Ο σχεδιασμός προβλέπει επιστημονικό και τεχνικό προσωπικό του «Δημόκριτου» να μεταβαίνει στη Βοστόνη, με αφετηρία τον Σεπτέμβριο του 2027, ώστε να εκπαιδευτεί σε νέες τεχνολογίες και πραγματικές πυρηνικές ερευνητικές υποδομές. 

Μπορεί όμως μια χώρα του μεγέθους της Ελλάδας να παίξει πραγματικά σε ένα παιχνίδι που απαιτεί δισεκατομμύρια, τεράστια υπολογιστική ισχύ και ενεργειακές υποδομές; Ή θα παραμείνει καταναλωτής τεχνολογίας από τις ΗΠΑ και την Κίνα; Επιμένει ότι σε ορισμένα πεδία το παράθυρο παραμένει ανοικτό. «Η Ελλάδα σε κάποιες από αυτές τις τεχνολογίες, όπως την κβαντική υπολογιστική, πάει καλά». Το ανθρώπινο κεφάλαιο υπάρχει, τόσο μέσα στη χώρα όσο και στη διασπορά. Αυτό που λείπει είναι οι υποδομές και η σταθερή υποστήριξη.

«Η χώρα πρέπει να πάρει απόφαση να στηρίξει κάποιες προσπάθειες».

«Δεν έχουμε την πολυτέλεια του χρόνου»

Στο τέλος τον ρωτώ ποιον κανόνα θα άλλαζε αύριο, αν η κυβέρνηση του έδινε αυτή τη δυνατότητα. Δεν απαντά ούτε για την AI ούτε για το Quantum ούτε για τα chips. Απαντά για τη χρηματοδότηση της έρευνας. Θα ήθελε η Ελλάδα να ακολουθήσει περισσότερο το ευρωπαϊκό μοντέλο, τόσο στην υποβολή όσο και κυρίως στην αξιολόγηση των ερευνητικών προτάσεων. Στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή οι ερευνητές γνωρίζουν μέσα σε λίγους μήνες αν μια πρόταση εγκρίθηκε και μπορούν να προχωρήσουν στην επόμενη. Στην Ελλάδα οι διαδικασίες μπορεί να κρατήσουν πολύ περισσότερο. 

«Δεν έχουμε την πολυτέλεια του χρόνου», λέει. Και ίσως αυτή να είναι τελικά η φράση που συνδέει καλύτερα τα 65 χρόνια του «Δημόκριτου»: από τον πυρηνικό αντιδραστήρα και τους πρώτους μεγάλους υπολογιστές μέχρι την AI και το Quantum, το πραγματικό στοίχημα δεν είναι απλώς να καταλάβεις ποια τεχνολογία έρχεται, αλλά να είσαι εκεί εγκαίρως.

• Το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» γιορτάζει τα 65 χρόνια του στις 29 Σεπτεμβρίου, στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών, με την εκδήλωση «Δημόκριτος: Διαμορφώνοντας το μέλλον – Έρευνα με επίκεντρο τον άνθρωπο». Η είσοδος είναι δωρεάν με προεγγραφή.