Služby

Pokročilé modelovanie, numerické simulácie

---

V našich HPC centrách nájdete tú správnu technickú platformu pre inžinierske aplikácie, multifyziku a modelovanie v rôznych oblastiach prírodných vied (napr. chémia, molekulárna biológia a materiálové vedy, atď.).

Ponúkame:

• Pomoc pri prenose vášho pracovného zaťaženia do prostredia vysokovýkonného počítača (HPC) a nastavení nástrojov a aplikácií.
• Identifikácia a odstránenie problémov s výkonom a/alebo paralelného škálovania.
• Technickú podporu a helpdesk next-business-day.
• Sprostredkujeme kontakt s odborníkmi v oblasti inžinierstva z celej Európy, aby sme vám poskytli expertízu pre vaše projekty.

Inžinierske nástroje:

Ansys (komerčná a akademická licencia): Ansys je výkonný softvér pre inžinierske simulácie, používaný na štrukturálnu analýzu, štúdium dynamiky tekutín, prenosu tepla a rôzne ďalšie inžinierske simulácie. Dostupnosť komerčných aj akademických licencií umožňuje používateľom využiť Ansys pre širokú škálu aplikácií, od priemyselných projektov po vzdelávacie a výskumné účely.

OpenFoam: OpenFoam je open-source softvér pre výpočtovú dynamiku tekutín (CFD). Poskytuje flexibilné a prispôsobiteľné prostredie na simuláciu toku tekutín a prenosu tepla, čím je cenným nástrojom pre inžinierov a výskumníkov pracujúcich na rôznych problémoch dynamiky tekutín.

Modelovanie v oblasti chémie, molekulárnej biológie a materiálov:

• Komplexné programové balíky pre kvantovo-chemické výpočty (molekulová štruktúra, vlastnosti a reaktivita) s akademickou licenciou.

QChem (vrátane BrianQC): QChem je softvér pre kvantovú chémiu, ktorý umožňuje presné simulácie molekulárnej štruktúry a vlastností.

Molpro: Molpro je komplexný súbor programov pre kvantovú chémiu navrhnutý pre vysoko presné výpočty molekulárnej elektronickej štruktúry.

Orca: Orca je program pre kvantovú chémiu, ktorý ponúka širokú škálu výpočtových metód pre štúdium molekulárnej elektronickej štruktúry. Je osobitne užitočný pre predpovedanie molekulárnych vlastností a simuláciu komplexných chemických systémov.

• Softvérové balíky pre molekulovú dynamiku, vhodné na simuláciu rozsiahlych biologických molekulárnych systémov a v materiálovej vede.

Gromacs a Haddock: Gromacs je všestranný softvér pre molekulovú dynamiku, zatiaľ čo Haddock sa používa na dokovanie proteín-proteín a proteín-ligand.

LAMMPS: LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) je výkonný softvér pre molekulovú dynamiku navrhnutý na simuláciu rozsiahlych molekulárnych systémov. Je široko používaný v materiálovede, chémii a biochémii.

NAMD: NAMD (NAnoscale Molecular Dynamics) je softvér pre simuláciu molekulovej dynamiky navrhnutý na štúdium veľkých biomolekulárnych systémov.

Quantum ESPRESSO: Quantum ESPRESSO je integrovaný súbor softvéru pre kvantové simulácie materiálov. Poskytuje škálu metód pre výpočty elektronickej štruktúry.

Data Solutions & High-Performance Data Analytics

---

Pomáhame organizáciám s návrhom a optimalizáciou dátovo náročných pracovných postupov (workflows) v prostredí vysokovýkonného počítania (HPC), výberom vhodných softvérových nástrojov a výpočtových zdrojov, ako aj implementáciou škálovateľných riešení pre vysokovýkonnú analýzu dát.

Umelá inteligencia

Služby v oblasti umelej inteligencie poskytuje projekt AI Factory Antenna Slovakia (SK:AI:AT).

Národné kompetenčné centrum úzko spolupracuje s projektom AI Factory Antenna Slovakia (SK:AI:AT), ktorý poskytuje špecializovanú expertízu v oblasti AI, pokročilé AI služby a prístup k špecializovanej AI infraštruktúre.

Vysokovýkonné spracovanie dát

Spracovanie a analýza dátových súborov, ktoré presahujú možnosti bežných výpočtových systémov. HPC umožňuje efektívne paralelné predspracovanie dát, distribuované dátové pipeline, rozsiahle ETL procesy a vysokovýkonnú analýzu štruktúrovaných aj neštruktúrovaných dát.

Vysokovýkonná analýza dát – HPDA

Urýchlite dátovo náročné analýzy pomocou techník paralelného spracovania. HPC systémy umožňujú škálovateľnú štatistickú analýzu, distribuovanú analýzu dát a efektívne spracovanie rozsiahlych vedeckých, priemyselných alebo podnikových dátových súborov.

Dátové inžinierstvo a optimalizácia pracovných postupov

Navrhujte efektívne dátové pracovné postupy pre HPC prostredie, optimalizujte využitie úložísk a paralelného vstupu/výstupu (parallel I/O), automatizujte spracovanie dát a zvyšujte škálovateľnosť a efektivitu dátovo náročných aplikácií.

Vedecké a priemyselné aplikácie

HPC podporuje pokročilú analýzu dát v širokom spektre oblastí vrátane genomiky, bioinformatiky, pozorovania Zeme, diaľkového prieskumu Zeme (remote sensing), klimatických a environmentálnych vied, medicínskeho zobrazovania, technických simulácií a spracovania dát z priemyselných senzorov.

Optimalizácia dátových workflowov

Zlepšite výkon a škálovateľnosť dátovo náročných pracovných postupov prostredníctvom profilovania aplikácií, identifikácie výpočtových úzkych miest a optimalizácie dátových pipeline pre paralelné spracovanie. HPC technológie podporujú automatizáciu pracovných postupov a umožňujú efektívne spracovanie veľkých objemov dát pri maximálnom využití dostupných výpočtových zdrojov.

Nástroje a technológie dostupné v našich HPC centrách:

• Slurm
• Dask
• Apache Spark
• Python ekosystém (NumPy, Pandas, Polars)
• RAPIDS
• Parquet
• HDF5
• Zarr
• JupyterLab

Kvantové počítanie a simulácie

---

Kvantové počítanie predstavuje jednu z nastupujúcich technológií, ktorá môže v budúcnosti dopĺňať klasické vysokovýkonné počítanie pri riešení vybraných typov výpočtových problémov.

Hoci sa praktické využitie kvantového počítania stále vyvíja, výskumníci a firmy už dnes môžu začať s vývojom kvantových algoritmov, testovaním aplikácií a získavaním praktických skúseností prostredníctvom kvantových simulátorov prevádzkovaných na HPC systémoch.

NCC Slovakia podporuje organizácie so záujmom o kvantové počítanie prostredníctvom prístupu k prostrediam pre kvantové simulácie, úvodných školení, technických konzultácií a prepojenia na európskych expertov v rámci siete EuroCC.

Kvantové simulátory dostupné na Slovensku

TUKE

• kvantový simulátor Qaptiva, ktorý podporuje rôzne simulačné frameworky: Linalg, Feynman, Stabilizer (Pauli), Matrix Product State (MPS), Advanced MPS (QPEG), Quantum Multivalued Decision Diagrams, QPU Noise Emulation, Quantum Annealing Simulation, Analog QPU Simulation

SAV

• CUDA-Q
• cuQuantum
• NVIDIA Quantum SDK

Tieto nástroje umožňujú používateľom vykonávať simulácie kvantových obvodov, navrhovať hybridné kvantovo-klasické pracovné postupy a vyvíjať a testovať kvantové algoritmy.

Kvantové počítače dostupné na experimentovanie

• VLQ (IT4I, Česko) – supravodivá technológia, hviezdicová topológia s centrálnym rezonátorom
• EURO-O-EXA (LRZ, Nemecko) – supravodivá technológia, kryštálová topológia
• Lucy (GENCI/CEA, Francúzsko) – fotonická technológia, topológia s prepojením all-to-all
• Piast-Q (PCSS, Poľsko) – technológia zachytených iónov (trapped ions), topológia s prepojením all-to-all

S čím vám pomôžeme:

• úvod do kvantového počítania,
• identifikácia vhodných prípadov využitia kvantových technológií,
• prototypovanie kvantových algoritmov,
• práca s kvantovými softvérovými prostrediami,
• hybridné HPC-kvantové pracovné postupy,
• prístup ku kvantovým simulátorom,
• prístup k európskym kvantovým počítačom,
• prepojenie na európskych expertov v oblasti kvantového počítania.