«Δημόκριτος»: Μπήκαμε στο νέο data center και στο εργαστήριο που τυπώνει θαλάσσια drones

Περνάμε τον προθάλαμο του νέου κέντρου δεδομένων του «Δημόκριτου», στο ισόγειο του Ινστιτούτου Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών στην Αγία Παρασκευή. Ο Γιώργος Ξυλούρης, ερευνητής Β΄, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας CORE και υπεύθυνος του Κέντρου Δικτύων του Ινστιτούτου, μάς δείχνει τους χώρους κι εξηγεί πού θα εγκαθίστανται τα μηχανήματα των ερευνητών, πώς θα συνεχίζεται η λειτουργία αν κοπεί το ρεύμα και πώς τα δεδομένα θα φτάνουν στον εθνικό υπερυπολογιστή «Δαίδαλο», στο Λαύριο. 

Ένας μικρός βόμβος κυριαρχεί ηχητικά – το δωμάτιο που φιλοξενεί το data center είναι και μοιάζει καινούργιο. Η εγκατάσταση ακόμη εξοπλίζεται, τα συστήματα ελέγχονται και προετοιμάζεται η μεταφορά υπηρεσιών του ερευνητικού κέντρου. «Πλέον έχουμε το χώρο», λέει, περιγράφοντας την αλλαγή που φέρνει η νέα υποδομή.

Συνεχίσαμε τη ξενάγηση στο εργαστήριο του Χριστόφορου Ρεκατσίνα, ερευνητή και συνιδρυτή της ομάδας INSANE. Εκεί, η συζήτηση πέρασε από τους υπολογιστικούς πόρους στα υλικά, στην τρισδιάστατη εκτύπωση και στην αυτόνομη πλοήγηση.

Είδαμε ένα μικρό σκάφος που κατασκευάστηκε σε επιμέρους τμήματα, μεγαλύτερα πρωτότυπα και μια καρίνα περίπου ενάμισι μέτρου που μόλις είχε ολοκληρωθεί στον νέο εκτυπωτή. Ούτε ο ίδιος ο ερευνητής είχε προλάβει να τη δει τελειωμένη.

Δείτε το ρεπορτάζ της ATHENS VOICE από τις εγκαταστάσεις του «Δημόκριτου»

Μια νέα υποδομή 8,5 εκατ. ευρώ

Το νέο κτίριο του Ινστιτούτου Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» εγκαινιάστηκε στις 20 Οκτωβρίου, παρουσία του πρωθυπουργού Κυριάκου Μητσοτάκη. Το έργο κατασκευής, επέκτασης και αναβάθμισης των εγκαταστάσεων καλύπτει συνολική επιφάνεια άνω των 3.800 τετραγωνικών μέτρων, με κόστος 8,5 εκατ. ευρώ. Στεγάζει ερευνητικές ομάδες, χώρους συνεργασίας, το κέντρο δεδομένων και τα γραφεία της «Φάρος Α.Ε.», του εμπορικού σκέλους του ελληνικού εργοστασίου τεχνητής νοημοσύνης.

Το κτίριο αποτελείται από δύο αυτοτελείς όγκους, με κεντρικό αίθριο και γυάλινη πυραμίδα που επιτρέπει τη διάχυση φυσικού φωτός στους ορόφους. Διαθέτει κεντρικό σύστημα διαχείρισης, φωτοβολταϊκό σταθμό και βιοκλιματικές περσίδες ηλιοπροστασίας και είναι πλήρως προσβάσιμο σε ανθρώπους με αναπηρία. Η λειτουργία του έχει σχεδιαστεί ώστε να προσφέρει στις ερευνητικές ομάδες ένα πραγματικό περιβάλλον δοκιμών για τις τεχνολογίες που αναπτύσσουν.

Ο Γιώργος Ξυλούρης έχει την εποπτεία της δικτυακής υποδομής από το υπολογιστικό κέντρο μέχρι τη σύνδεση κάθε ερευνητή. Στο αντικείμενό του περιλαμβάνονται επίσης αυτοματισμοί και συστήματα επιτήρησης του Κέντρου. Μας εξηγεί ότι η εγκατάσταση του κέντρου δεδομένων περιλαμβάνει τρεις χώρους: την κύρια αίθουσα του υπολογιστικού εξοπλισμού, το δωμάτιο των συστημάτων αδιάλειπτης παροχής ρεύματος και τον χώρο των δικτυακών διασυνδέσεων.

Η γραμμή προς τον «Δαίδαλο»

Στον χώρο των διασυνδέσεων θα φιλοξενηθεί ο νέος κόμβος της ΕΔΥΤΕ, που θα συνδέει τον «Δημόκριτο» με τον «Δαίδαλο» στο Λαύριο. Για έναν ερευνητή στην Αγία Παρασκευή, αυτό σημαίνει δυνατότητα γρήγορης μεταφοράς μεγάλων συνόλων δεδομένων και αξιοποίησης των υπολογιστικών πόρων του υπερυπολογιστή για εργασίες που ξεπερνούν τις τοπικές δυνατότητες.

«Είναι πολύ σημαντική η γρήγορη διασύνδεση των χώρων», υπογραμμίζει. Ο όγκος των δεδομένων απαιτεί ασφαλή μεταφορά χωρίς καθυστερήσεις, ώστε μέρος της εργασίας να εκτελείται τοπικά και οι πιο απαιτητικές υπολογιστικές εργασίες να μπορούν να αποστέλλονται στον «Δαίδαλο». Την ίδια δυνατότητα θα αξιοποιεί και το ελληνικό εργοστάσιο τεχνητής νοημοσύνης «Φάρος», διατηρώντας μέρος της υποδομής του στον «Δημόκριτο».

Η σύνδεση βρίσκεται ακόμη σε διαδικασία ολοκλήρωσης. Σύμφωνα με την ενημέρωση, το καλώδιο της ΕΔΥΤΕ έχει τερματιστεί από την πλευρά του ερευνητικού κέντρου και έχουν ξεκινήσει δοκιμές του νέου κόμβου. Απομένει ο συντονισμός των εμπλεκόμενων ομάδων για την ολοκλήρωση της διασύνδεσης.

Οκτώ ώρες αυτονομίας σε διακοπή ρεύματος

Η συνέχεια της λειτουργίας είναι βασικό στοιχείο του σχεδιασμού. Σύμφωνα με τον Ξυλούρη, το κέντρο δεδομένων διαθέτει προδιαγραφές Tier III. Περιγράφοντας την εφεδρεία του, επισημαίνει ότι «όλα τα συστήματα είναι διπλά». Υπάρχουν διπλές τροφοδοσίες, διπλά συστήματα αδιάλειπτης παροχής ρεύματος και εφεδρικά ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη. Όπως εξηγεί, «μπορεί να κλείσει το ρεύμα και εμείς για 8 ώρες συνεχίζουμε να λειτουργούμε με πλήρες φορτίο».

Η σημασία της αυτονομίας γίνεται σαφής όταν η συζήτηση φτάνει στην εκπαίδευση μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης. Πρόκειται για εργασίες που απαιτούν χρόνο, ενέργεια και υπολογιστικούς πόρους. «Μια διακοπή μπορεί να προκαλέσει απώλεια δουλειάς, καθυστέρηση στην εξαγωγή αποτελεσμάτων και πρόσθετο ενεργειακό κόστος. Αν η υποδομή υποστηρίζει εφαρμογή πραγματικού χρόνου, μπορεί να επηρεαστεί και η παροχή της υπηρεσίας».

Η αίθουσα διαθέτει είκοσι ερμάρια για υπολογιστικό και δικτυακό εξοπλισμό, χωρίς να είναι ακόμη πλήρως εξοπλισμένη. Προβλέπεται να υποδέχεται τα μηχανήματα που αποκτούν οι ερευνητικές ομάδες μέσω των προγραμμάτων τους. 

Βλέπουμε την ειδική αυτόματη πυρόσβεση, σχεδιασμένη ώστε να μην καταστρέφει τον εξοπλισμό – εκεί, επίσης, γίνεται διαχωρισμός θερμών και ψυχρών ζωνών για τη διαχείριση της ψύξης. Η διαθέσιμη ηλεκτρική ισχύς και η δυνατότητα απομάκρυνσης της θερμότητας καθορίζουν τον εξοπλισμό που μπορεί να φιλοξενηθεί.

Ο στόχος είναι έως το τέλος του χρόνου να έχουν μεταφερθεί αρκετές υπηρεσίες του «Δημόκριτου» και να μπορούν οι ερευνητές να εγκαθιστούν τον εξοπλισμό τους. Η υποδομή προορίζεται να εξυπηρετεί τα ινστιτούτα του Κέντρου και τις εταιρείες του τεχνολογικού πάρκου «Λεύκιππος».

Ένα κτίριο που μετράει τον εαυτό του

Ο ρόλος του κτιρίου επεκτείνεται στη συλλογή δεδομένων από την ίδια του τη λειτουργία. Αισθητήρες και αυτοματισμοί καταγράφουν μετρήσεις για τις περιβαλλοντικές συνθήκες, τη χρήση των χώρων και την κατανάλωση ενέργειας. «Οπότε όλα αυτά τα δεδομένα συλλέγονται και μένει σε εμάς τώρα να δούμε πώς θα τα αξιοποιήσουμε στην ερευνητική μας κοινότητα».

Η προσαρμογή του κλιματισμού ανάλογα με τη χρήση ενός δωματίου είναι ένα παράδειγμα. Ένα άλλο αφορά την ανάλυση οπτικοακουστικού περιεχομένου, από το οποίο μπορούν να εξαχθούν γεγονότα που θα τροφοδοτούν ένα σύστημα λήψης αποφάσεων. «Οι εφαρμογές εξαρτώνται από το αντικείμενο κάθε ομάδας, καθώς ο κάθε ερευνητής το βλέπει και διαφορετικά».

Στο κέντρο δεδομένων καταγράφεται η ενεργειακή κατανάλωση, επιτρέποντας στους ερευνητές να εξετάζουν και την ενέργεια που απαιτεί η εκτέλεση των αλγορίθμων τους. «Μπορούν έτσι να αναζητούν βελτιώσεις τόσο στην απόδοση όσο και στο ενεργειακό κόστος». 

Σε αυτή τη δυνατότητα δοκιμής τεχνολογιών σε πραγματικές συνθήκες αναφέρθηκε και ο υφυπουργός Ανάπτυξης Σταύρος Καλαφάτης κατά τα εγκαίνια: «Δεν πρόκειται απλώς για ένα αρχιτεκτονικό στολίδι ή έναν σύγχρονο χώρο εργασίας, αλλά για ένα ζωντανό εργαστήριο».

Στο εργαστήριο που τυπώνει σκάφη

Η ξενάγηση συνεχίζεται με τον δρ. Χριστόφορο Ρεκατσίνα. Το αντικείμενό του είναι η αξιοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης στον σχεδιασμό υλικών και κατασκευών. «Αυτό είναι το κομμάτι της βασικής έρευνας», εξηγεί.

Στις εφαρμογές, η ομάδα χρησιμοποιεί τρισδιάστατη εκτύπωση και προσθετική κατασκευή. «Φτιάχνουμε αυτόνομα σκάφη», και μας δείχνει ένα μικρό πρωτότυπο. Παράλληλα, εργάζεται με πιο εξελιγμένα υλικά για κατασκευές που δέχονται έντονες καταπονήσεις και για εξαρτήματα μικροδορυφόρων.

Το πρώτο μικρό σκάφος κατασκευάστηκε για να δοκιμαστεί η συλλογή σκουπιδιών από την επιφάνεια του νερού. «Επειδή δεν είχαμε αρχικά μεγάλο εκτυπωτή, το τυπώσαμε διακριτά στην ουσία και το έχουμε ενώσει». Ακόμη και το φίλτρο που συγκέντρωνε τα απορρίμματα είχε εκτυπωθεί. Συμπληρώνει: «το σχεδιάζεις και το τυπώνεις».

Το ψηφιακό σχέδιο μπορεί να προσαρμόζεται στην αποστολή και στον εξοπλισμό που θα φιλοξενήσει το σκάφος, από μπαταρίες και αισθητήρες μέχρι κυψέλες καυσίμου. «Και απλά αλλάζεις το σχέδιο και το ξανατυπώνεις άμα θέλεις να κάνεις μικροαλλαγές».

Η καρίνα που μόλις ολοκληρώθηκε

Στο δεύτερο τμήμα του εργαστηρίου, ο μεγαλύτερος εκτυπωτής έχει ολοκληρώσει μια καρίνα περίπου ενάμισι μέτρου. «Αυτό είναι ένα ολόκληρο τυπωμένο κομμάτι. Κι εγώ είμαι εντυπωσιασμένος γιατί δεν το έχω ξαναδεί».

Τα δύο χρώματα οφείλονται στις δοκιμές που κάνει η ομάδα για να μάθει τη λειτουργία του νέου μηχανήματος. Τη συγκεκριμένη προσπάθεια, όπως αναφέρει, τρέχει ο συνάδελφός του Νικόλας Χαραλάμπους. Το υλικό τροφοδοτείται ως νήμα, λιώνει και εξέρχεται από το ακροφύσιο, που το αποθέτει σταδιακά, χτίζοντας την κατασκευή στρώση πάνω στη στρώση.

Η εκτύπωση ενιαίων τμημάτων μπορεί να περιορίσει τις συνδέσεις, το βάρος και τον χρόνο συναρμολόγησης. «Χρησιμοποιείς λιγότερο υλικό», λέει, ενώ ένα ακόμη όφελος είναι ότι «δεν σε νοιάζουν οι συνδέσεις».

Η εκτύπωση της μίας καρίνας χρειάστηκε δύο ημέρες. Με αυτοματοποιημένη διαδικασία εκτιμά ότι θεωρητικά θα μπορούσε να συναρμολογείται ένα σκάφος σε περίπου μία εβδομάδα, ανάλογα με τον εξοπλισμό και το προσωπικό. Η εκτίμηση αφορά ρυθμούς έρευνας και ανάπτυξης.
Ένα drone που αναγνωρίζει σκουπίδια

Μια μεγαλύτερη εκδοχή του σκάφους, που δεν είναι ολόκληρη εκτυπωμένη, κατασκευάστηκε με απλούστερο τρόπο ώστε η ομάδα να εξελίξει αυτά τα συστήματα - τα ηλεκτρονικά, την τεχνητή νοημοσύνη και την αυτόνομη πλοήγηση. Ο δρ. Ρεκατσίνας περιγράφει μια αποστολή σε λίμνη: ο χειριστής ορίζει σημεία από τα οποία θέλει το όχημα να πάρει μετρήσεις ή να συλλέξει κάποιο αντικείμενο. Αν η κάμερα αναγνωρίσει σκουπίδι έξω από την προκαθορισμένη διαδρομή, το σύστημα μπορεί να αλλάξει πορεία και στη συνέχεια να επιστρέψει στην αποστολή του. 

Μας δείχνει και τη διάταξη συλλογής με τέσσερις κινητήρες, που τη συγκρίνει με ηλεκτρική σκούπα. Δημιουργεί ρεύματα που κατευθύνουν τα απορρίμματα προς το εσωτερικό της, ενώ το νερό απομακρύνεται. Η έρευνα επεκτείνεται επίσης σε εφαρμογές παρακολούθησης υδάτινων ταμιευτήρων και αναγνώρισης πιθανών απειλών.

Σύμφωνα με τον ίδιο, έχει πραγματοποιηθεί επίδειξη στο πλαίσιο ευρωπαϊκού έργου στο οποίο συμμετέχει η ΕΥΔΑΠ. Στο εργαστήριο βρίσκεται και σκάφος που έχει παραχωρήσει η εταιρεία για τροποποιήσεις και βελτιώσεις.
 
Ο ίδιος αναφέρει ακόμη ότι ξεκινούν συνεργασίες με τη ΔΕΗ και το Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών για την ανάπτυξη μεγαλύτερων θαλάσσιων οχημάτων.