Sabemos que os dados estão hoje em dia na origem de grandes inovações científicas. Para que estas surjam, é preciso processar, gerir e analisar um enorme volume de dados, distribuídos e não estruturados. Acresce a isto, o facto de grande parte desses dados serem esparsos. Os cálculos sobre este tipo de estruturas de dados já são notoriamente difíceis para os sistemas de computação de alto desempenho (HPC – do inglês High-Performance Computing) o que acaba por se refletir na eficiência dos mesmos. A rápida evolução do panorama de hardware tornará o desafio ainda mais saliente.
O projeto SparCity vem dar resposta a estas necessidades pretendendo criar uma estrutura de supercomputação que fornecerá algoritmos e ferramentas eficientes, especificamente concebidos para maximizar o desempenho e a eficiência energética de técnicas de esparsidade em sistemas emergentes de computação de alto desempenho, abrindo também novas áreas de utilização destas técnicas em análise de dados e aprendizagem automática.
Com três anos de duração e um total de 2,6 milhões de euros de financiamento, o SparCity é fundado pela Empresa Comum Europeia para a Computação de Alto Desempenho (EuroHPC) uma iniciativa lançada em 2018 para aumentar a competitividade da Europa em computação de alto desempenho.
Fazer uso de técnicas de esparsidade é apontado por muitos como um passo vital no desenvolvimento da inteligência artificial, caso se pretenda manter o ritmo de progresso registado nos últimos anos e até acelerá-lo. Como sempre o Técnico, através dos investigadores do INESC-ID envolvidos no Sparcity deixa o seu cunho na construção deste futuro.
Neste projeto inovador e ambicioso, coordenado pela Universidade de Koç na Turquia, além do INESC-ID, estão envolvidos também: a Sabanci Universitesi (Turquia), Simula Research Laboratory (Noruega), Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen (Alemanha) e a empresa Graphcore (Noruega).
Vincando que quando se fala de “esparsidade as pessoas pensam em aplicações científicas, métodos de elementos finitos, computação em malha, etc.”, a Dr. Didem Unat, coordenadora do SparCity e docente da Universidade de Koç, explica em comunicado, que este projeto terá um grande impacto exatamente “porque abrirá também novas áreas de utilização para estas técnicas, incluindo a análise de dados e a aprendizagem profunda”.
Para demonstrar a eficácia, utilidade e impacto social destas técnicas, o SparCity irá focar-se na aplicação das mesmas em 4 áreas desafiantes em domínios diversos: cardiologia, redes sociais, bioinformática e condução autónoma.
O professor Leonel Sousa, docente do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores (DEEC) e coordenador da equipa do INESC-ID envolvida no projeto, realça que o Sparcity “alavancará os esforços que estão a ser feitos nas tecnologias europeias de processamento de baixa potência – em particular a Iniciativa Europeia de Processadores – e contribuirá para a realização de futuras arquiteturas de sistemas exascale ”.
Além do professor Leonel Sousa, a equipa do INESC-ID envolvida no projeto conta com o professor Aleksandar Ilic, também docente do DEEC, com a Doutora Sara Tanqueiro responsável pelas atividades de comunicação e de disseminação do projeto, e ainda investigadores permanentes e staff sénior de apoio. “Haverá também Post-Docs e alunos de doutoramento envolvidos no projeto”, tal como refere o professor Leonel Sousa.
As atividades do SparCity estão organizadas em 7 work packages (WP), sendo o INESC-ID responsável pelo WP1, que se dedica ao desenvolvimento de modelos de desempenho e consumo energético para computação esparsa. Para além deste importante WP técnico, o centro de investigação é ainda responsável pelo WP7, dedicado à comunicação, disseminação e exploração dos resultados do projeto.
Tal como salienta o professor Leonel Sousa, para além de ser “um projeto com enorme potencialidade”, o SparCity “conta com um consórcio de elevada qualidade, liderado por uma coordenadora jovem, Didem Unat, recentemente doutorada nos Estados Unidos da América”. Na opinião do docente do DEEC, este conjunto de ingredientes terão contribuído para o facto do mesmo “ter recebido a pontuação máxima de 15/15 [dos revisores do EuroHPC], o que não é comum em projetos europeus”.
Grande parte das estruturas para computação esparsa, nomeadamente algoritmos e ferramentas computacionais, construídas no âmbito deste projeto serão disponibilizadas publicamente. “Há também uma empresa no consórcio da área dos aceleradores para inteligência artificial [a Graphcore] que pretende fazer transferência de tecnologia com base na propriedade intelectual gerada neste projeto”, partilha ainda o investigador do INESC-ID.
