Lo scorso anno avete inaugurato il supercomputer ALPS; quali nuove opportunità si aprono per la ricerca scientifica in Svizzera e in Europa? Avete già i primi risultati concreti in questo senso?
ALPS è stato inaugurato il 14 settembre ed è entrato in produzione a gennaio 2025 quando è stato definitivamente spento il suo predecessore Piz Daint. Grazie alla sua architettura (il superchip di NVIDIA noto con il nome di Grace-Hopper, or GH200) ALPS ha aperto nuove sfide nel campo dell’Intelligenza Artificiale. Per quel che riguarda la ricerca scientifica più tradizionale, ALPS permette di pensare fuori dagli schemi e di far avanzare la ricerca scientifica. Per esempio, è già partito su ALPS un progetto europeo in climatologia e meteorologia, di cui ETH Zurich e MCH fanno parte, nel quale si vuole sviluppare un modello base che permetta di fare previsioni fluide da pochi minuti a decenni, con una risoluzione su scala chilometrica e un livello di precisione senza precedenti. Nella ricerca delle scienze dei materiali, in particolar modo la ricerca che si concentra sulla scoperta di nuovi materiali, considerando il fatto che si comincia a dire che siamo arrivati alla fine dell’era del silicio (silicon age) o anche nelle scienze della terra, dove si vuole costruire una nuova classe di modelli tomografici della Terra su scala globale, questi modelli risolveranno congiuntamente la struttura della crosta e del mantello su scala globale, permettendo di collegare direttamente la geologia osservabile in superficie con i processi interni profondi della Terra, parliamo cioè anche di sismologia e di una conoscenza più approfondita dei terremoti. ALPS già ospita le piattaforme dedicate ai nuovi grandi progetti astronomici, CTAO e SKAO che risponderanno a domande fondamentali come l’origine dell’universo seguendo le tracce dell’idrogeno nel corso della sua evoluzione.
In che modo il CSCS collabora con i progetti di intelligenza artificiale e machine learning, sempre più centrali nella ricerca?
Il CSCS non solo mette a disposizione una infrastruttura di calcolo e di dati così all’avanguardia da dare un vantaggio alla Svizzera, ma mette a disposizione le competenze e le conoscenze degli ingegneri che lavorano al CSCS riguardanti il calcolo ad alta potenza e su grande scala, l’uso efficiente di questi sistemi come ALPS e l’ottimizzazione dei codici per migliorare la performance. È stata proprio la collaborazione tra gli sviluppatori di Apertus e gli ingegneri del CSCS cha ha permesso che Apertus potesse essere addestrato sul ALPS su larga scala e in modo del tutto efficiente. Non è da dimenticare che il CSCS ha una lunga esperienza nel calcolo accelerato con le schede grafiche avendo iniziato questo viaggio già nel 2010.
Di recente si è parlato anche di una sorta di Cern dell’intelligenza artificiale a livello europeo. Come vede questa idea? La Svizzera potrebbe giocare un ruolo in questo progetto?
La Svizzera sta già dimostrando di poter giocare un ruolo importante nell’intelligenza artificiale, grazie al CSCS con le sue competenze e conoscenze e grazie ad ALPS. È tuttavia importante pensare al futuro. Se l’AI continua ad avanzare alla stessa velocità, nel giro di qualche anno ALPS potrebbe non essere più sufficiente già a livello svizzero. Se l’Europa vuole mantenere una posizione competitiva a livello globale dovrebbe unire le forze e non frammentarle. Per avere una infrastruttura d’avanguardia e competitiva che possa posizionare l’Europa allo stesso livello degli Stati Uniti o della Cina, non può più essere lo sforzo dei Paesi singoli. L’EuroHPC JU ha già cercato di porre le basi con le AI Factories in tutti i Paesi Membri. Non dimentichiamo che l’Europa e la Svizzera sono sempre state culla di grandi talenti, dobbiamo solo fare in modo che questi talenti restino e continuino a svilupparsi in casa.
A inizio settembre è stato annunciato Apertus: un modello linguistico aperto, trasparente e multilingue. Di che cosa si tratta e che tipo di possibilità offre agli utenti?
Apertus è il primo Large Language Model completamente open source, vale a dire tutte le sue componenti sono aperte: codice, dati riproducibili, pesi, documentazione. Questo modello base, da 8 e 70 miliardi di parametri, è il primo di così grandi dimensioni sviluppato e addestrato completamente nel settore pubblico, su una infrastruttura pubblica quale appunto ALPS. Apertus non è la risposta svizzera ai chatbots, ma è il primo gradino per creare una intelligenza artificiale affidabile e trasparente, nel rispetto delle leggi svizzere ed europee, ed è il primo passo verso la sovranità digitale, vale a dire sviluppare talenti, competenze e conoscenze sia nello sviluppo dei modelli sia dell’infrastruttura a casa e creare un ecosistema che permetta di sviluppare applicazioni basate su Apertus sia nel settore pubblico che in quello privato, garantendo l’accessibilità ad Apertus a lungo termine (per un minimo di 10 anni) e garantendone la continuità. Le potenziali applicazioni spaziano dall’istruzione, alla sanità pubblica, alla sostenibilità, alla climatologia, alla robotica come alla giustizia. Questo è solo il primo passo, adesso deve cominciare davvero il lavoro.
Il sostegno della Confederazione e in generale delle istituzioni (Cantonali e Comunali) al CSCS è sufficiente? Avete delle richieste in questo senso?
Il CSCS è stato in grado di comprare e installare una infrastruttura di ricerca computazionale e di dati come ALPS prima di tutti in Europa e a costi molto competitivi grazie ad una collaborazione decennale prima con Cray, poi diventata parte di HPE, e con NVIDIA. Ma è chiaro che fino ad ora abbiamo sempre avuto il supporto della Confederazione, del Canton Ticino e della Città di Lugano. Adesso però il paradigma sta cambiando, l’arrivo dell’AI sta dando un’accelerazione alle risorse necessarie per i suoi futuri sviluppi, per soddisfare le nuove necessità magari bisognerà pensare ad un nuovo modello di finanziamento che non si basi più solo su fondi pubblici ma anche privati. Il limite di potenza attuale del CSCS è 11 MW, il CSCS è predisposto per avere un limite di potenza energetica massimo di 28 MW, il che significa che siamo ben lontani dal suo limite. Ma installare un sistema più del doppio di ALPS implica un aumento dei costi energetici ed è qui che bisogna chiedersi se la Svizzera, il nostro Cantone e la stessa città di Lugano sono pronti ad investire e sostenere il CSCS anche in futuro, sfruttando già il grande bagaglio di competenze, conoscenze ed esperienza nel calcolo ad alta potenza creato nel corso degli anni a partire dalla sua nascita nel 1991 e del calcolo accelerato e di gestione di grandi quantità di dati negli ultimi 15 anni.
Quali progetti o linee di ricerca ritiene strategiche per il CSCS nei prossimi 5/10 anni?
In realtà l’ho detto nelle mie risposte fino ad ora: sicuramente il CSCS sarà ancora la forza motrice dell’innovazione nel campo del calcolo ad alta potenza e dei dati, i pilastri strategici saranno senza dubbio l’ulteriore sviluppo e addestramento di Apertus, le sue applicazioni, nel campo della diagnostica per esempio, e di altri servizi basati sull’AI, come la gestione essenziale di dati sensibili e confidenziali; la climatologia e meteorologia entrambe fondamentali per affrontare i cambiamenti climatici ormai diventati una realtà, e lo sviluppo di nuovi materiali, basato su simulazioni su scala e metodi di machine learning, per citarne alcuni.
Maria Grazia Giuffreda,
Direttrice CSCS
