Un nouveau domaine de recherche de l'ISP ouvre la voie à l'avenir des données

L'Institut Paul Scherrer PSI élargit officiellement ses propres domaines d'intérêt et crée un nouveau domaine de recherche "Computational Science, Theory and Data". Ici, les chercheurs se concentreront de plus en plus sur le développement de nouvelles technologies informatiques et de données et sur leur utilisation pour la science. Ce domaine de recherche est le sixième à s'ajouter aux cinq domaines existants : "Biologie et chimie", "Recherche sur les neutrons et les muons", "Énergie et sûreté nucléaires", "Énergie et environnement" et "Recherche sur les photons".

"La science computationnelle et l'utilisation d'ordinateurs à haute performance sont tout sauf nouvelles au PSI", explique le directeur Christian Rüegg. "Cependant, nous leur donnons maintenant une base appropriée dans notre organisation et donc la possibilité de saisir encore mieux les développements importants de ces thèmes d'avenir et d'y travailler plus intensivement. Nous allons développer la science des données, la simulation des matériaux et le domaine de l'intelligence artificielle avec des partenaires solides du domaine des EPF."

Les simulations informatiques, la modélisation et les calculs théoriques approfondis constituent un élément essentiel des sciences et de l'ingénierie. Afin de réaliser constamment de nouvelles avancées scientifiques, la science des données doit également évoluer. C'est d'autant plus vrai au PSI, avec son ensemble unique au monde d'installations de recherche à grande échelle. Tant leur fonctionnement que les expériences qui s'y déroulent produisent de grandes quantités de données : Actuellement, environ 3,6 pétaoctets (soit 3,6 quadrillions d'octets) de données de recherche sont générés chaque année au PSI ; dans les quatre prochaines années, et également en raison de la mise à niveau actuelle de la source suisse de rayonnement synchrotron SLS, ce chiffre pourrait atteindre 50 pétaoctets.

En réseau dans le domaine des EPF

Le nouveau domaine de recherche sera composé à la fois d'unités existantes et de nouvelles unités à créer à l'EPFL et au PSI. Il sera étroitement interconnecté au sein du domaine des EPF. Il comprendra plusieurs nouvelles chaires conjointes avec l'EPFL. "Nous nous réjouissons du renforcement de la collaboration avec le PSI qui en découle", déclare Martin Vetterli, président de l'EPFL. "Par la présente, nos institutions agissent conjointement et avec clairvoyance en mettant en réseau de manière tout à fait visionnaire le traitement des données et les sciences des données avec les installations de recherche à grande échelle uniques du PSI."

Les unités déjà existantes au PSI qui seront combinées dans le nouveau domaine de recherche comprennent, par exemple, le Laboratoire de simulation et de modélisation et le troisième site du "Swiss Data Science Center" au PSI, qui complète les deux sites existants à l'EPFL et à l'ETH Zurich.

Une collaboration particulièrement étroite est prévue avec le Pôle de recherche national MARVEL. MARVEL, qui signifie "Materials' Revolution : Computational Design and Discovery of Novel Materials", est dirigé par Nicola Marzari, professeur à l'EPFL et responsable du Laboratoire de théorie et de simulation des matériaux. "Cette collaboration nous permettra de renforcer encore le leadership international de la Suisse dans de nombreux domaines de pointe - notamment la science des matériaux, la recherche énergétique, la chimie et la biologie - en reliant directement les simulations de matériaux et de molécules aux résultats des installations de recherche à grande échelle du PSI", souligne M. Marzari. Il participera à la mise en place et à la direction d'un laboratoire au sein du nouvel espace de recherche.

Des ordinateurs à haute performance pour la recherche numérisée du futur

Il est clair que d'énormes capacités de calcul sont nécessaires pour cet ambitieux projet. Dans ce domaine également, les institutions du Domaine des EPF peuvent s'appuyer sur leurs expériences passées et continuer à faire confiance au centre national de calcul haute performance de Lugano, le "Centro Svizzero di Calcolo Scientifico" (CSCS) de l'ETH Zurich. Dans un avenir proche, le "Quantum Computing Hub", qui a été fondé conjointement par le PSI et l'ETH Zurich ce printemps, devrait également fournir du matériel pour des calculs innovants.

"Les ordinateurs à haute performance dotés d'une architecture flexible sont essentiels pour extraire le maximum de nouvelles connaissances scientifiques des volumes de données en croissance rapide de la recherche moderne", est convaincu M. Rüegg.

"Nous nous réjouissons des nouvelles possibilités de recherche qui nous permettront de réaliser des simulations à grande échelle et de poursuivre le développement de l'intelligence artificielle", poursuit M. Rüegg. "C'est un domaine dans lequel le domaine des EPF est déjà très fort et nous voulons poursuivre dans cette voie. Globalement, le nouveau domaine de recherche contribuera à développer et à garantir la compétitivité internationale de la Suisse."