LUMI: De Supercomputer die Klimaatverandering en Ziekten Bestrijdt

In een scenario dat lijkt op iets uit een sciencefictionfilm, werken landen door heel Europa samen om enkele van de grootste wereldwijde uitdagingen aan te pakken met de hulp van een supercomputer. Geen buitenaardse invasie of opstand van kunstmatige intelligentie, maar reële problemen zoals klimaatverandering, natuurrampen en dodelijke ziekten. De technologische reactie op deze bedreigingen heet LUMI, de krachtigste supercomputer van Europa en de achtste snelste ter wereld, volgens de TOP500-lijst van november 2024.

Een Milieu-vriendelijk Wonder

Gelegen in Kajaani (Finland) en gedeeltelijk gefinancierd door de Joint Undertaking EuroHPC, wordt deze reus ondersteund door een consortium van Europese landen, waaronder Finland, Zweden, Noorwegen, IJsland, Nederland, België, Denemarken, Estland, Zwitserland, Polen en Tsjechië. LUMI draait op de HPE Cray EX-platform, met AMD EPYC-processoren en AMD Instinct MI250X-grafische versnellers, wat het in staat stelt een sustained power van 380 petaflops te bereiken — vergelijkbaar met 1,5 miljoen high-end laptops die gelijktijdig werken.

LUMI doet niet alleen indruk met zijn kracht, maar staat ook 25e op de Green500-lijst als een van de meest efficiënte supercomputers ter wereld, die volledig op waterkracht draait. Bovendien wordt de restwarmte hergebruikt om ongeveer 100 woningen in de stad te verwarmen, wat zijn ecologische impact tot een voorbeeld van duurzaamheid maakt.

1. Klimaatverandering Bestrijden

Een van de meest ambitieuze projecten op LUMI is Destination Earth, een initiatief dat een “digitale tweeling” van de aarde modelleert met een resolutie van slechts 5 kilometer. Het systeem genereert dagelijks bijna een petabyte aan gegevens, die zonder een supercomputer niet te verwerken zouden zijn. Dankzij dit model hebben wetenschappers hun updates van klimaatvoorspellingen van elke 7 tot 10 jaar kunnen terugbrengen naar een of meer keren per jaar, wat een snellere respons op extreme gebeurtenissen mogelijk maakt.

Deze digitale tweeling simuleert ook de impact van nieuwe milieubeleidsmaatregelen, wat overheden en instellingen een waardevol voorspellingsinstrument biedt om de effecten van de opwarming van de aarde te verminderen.

2. Voorspelling van Natuurrampen

Naast klimaatverandering is LUMI cruciaal voor de anticipatie op natuurrampen, zoals overstromingen, cyclonen, droogte en vulkaanuitbarstingen. In 2024 werden al minstens 3.700 doden toegeschreven aan gebeurtenissen die verergerd zijn door klimaatverandering.

Een van de sleutelprojecten wordt uitgevoerd door het European Center of Excellence for High Performance Computing in Exascale for Solid Earth (ChEESE CoE). In samenwerking met IJslandse wetenschappers helpt LUMI bij het voorspellen van plotselinge gletsjeroverstromingen, een latente bedreiging in IJsland, waar complexe interacties tussen het klimaat, ijs en seismische activiteit het moeilijk maken om deze rampen te voorspellen.

3. Revolutie in de Strijd Tegen Ziekten

In de biomedische sector maakt LUMI ook een groot verschil. Een van zijn baanbrekende projecten, ComPatAI, maakt gebruik van diepgaande leertechnieken om digitale monsters van weefsels te analyseren, vooral in gevallen van borstkanker en prostaatkanker. Coördineert door het Biomedisch Instituut van de Universiteit van Turku, hoopt deze studie meer dan 2,5 miljoen afbeeldingen van Fimlab, de grootste aanbieder van klinische analyses in Finland, te verwerken.

Dankzij de kracht van LUMI kunnen AI-modellen tekenen van kanker detecteren die met het blote oog niet waarneembaar zijn en zo een ongekende diagnostische tool bieden.

Een andere onderzoeksrichting richt zich op het modelleren van celmembranen op atomair niveau, om beter te begrijpen ziekten zoals Alzheimer, Parkinson en type 2 diabetes. Aangezien deze ziekten de celstructuur op niveaus veranderen die met fysieke middelen niet waarneembaar zijn, maken de simulaties op LUMI een geheel nieuw medisch inzicht mogelijk.

Conclusie

De supercomputer LUMI bewijst dat wetenschap en technologie, gecombineerd met een internationale samenwerkingsvisie, echte oplossingen kunnen bieden voor de grote uitdagingen van onze tijd. Meer dan alleen cijfers en technische capaciteiten, vertegenwoordigt LUMI de kracht van gedeelde kennis ten dienste van het algemeen goed.