HPC4S3ME: Izgradnja crnogorske HPC i AI istraživačke baze — od laboratorijske infrastrukture do živih istraživanja
PROBLEM/IZAZOV
HPC i vještačka inteligencija postali su ključni za istraživanje i inovacije u gotovo svakom sektoru — od poljoprivrede i zdravstva do energetike i turizma. Ipak, za univerzitet u maloj zemlji koja je još na putu EU integracija, jaz između ambicija i infrastrukture može biti značajan. Prije početka projekta HPC4S3ME, mladi istraživači Univerziteta Donja Gorica (UDG) nisu imali pristup praktičnoj HPC infrastrukturi, strukturiranim putevima do naprednih AI i HPC metoda, niti institucionalnim vezama potrebnim za uključivanje u evropske istraživačke mreže. Provođenje računarski zahtjevnih istraživanja — treniranje modela dubokog učenja, pokretanje eksperimenata velikog obima ili rad na pilot-aplikacijama s opsežnim skupovima podataka — zahtijevalo je improvizaciju umjesto pouzdanog, upravljanog računarskog okruženja.
Istovremeno, crnogorska Strategija pametne specijalizacije (S3), usvojena 2019. kao prva takva strategija u nekoj neevropskoj zemlji, identifikovala je jasne prioritetne domene za inovacije — poljoprivredu i lanac vrijednosti hrane, zdravstvo, turizam i energetiku — ali istraživačka baza sposobna da isporuči HPC- i AI-zasnovana rješenja u ovim domenima još je trebala biti izgrađena. Postojala je strukturalna potreba ne samo za opremom, već i za novom generacijom istraživača obučenih u HPC i AI metodama, ugrađenih u funkcionišući ekosistem nacionalne i evropske projektne saradnje.
RJEŠENJE
Projekat HPC4S3ME — “Izgradnja naučnog i inovacionog potencijala za primjenu HPC-a i AI za S3 pametnu specijalizaciju u Crnoj Gori” — realizovan je na Univerzitetu Donja Gorica, finansiran kroz EU IPA II program (referenca poziva EuropeAid/172-351/ID/ACT/ME), u bliskoj koordinaciji s NCC Crna Gora i širiom inicijativom EuroCC2/EuroCC4SEE. U okviru projekta uspostavljena je namjenska HPC laboratorija na UDG-u, uz inicijalnu instalaciju dva računarska čvora opremljena NVIDIA T4 GPU-ovima i SLURM platformom za upravljanje radnim opterećenjem. Infrastruktura je naknadno nadograđena — kroz međuprojektnu saradnju s projektom AI-AGE — moćnim rek-serverom s 48 CPU jezgara, 128 GB RAM-a, NVIDIA L40 48 GB GPU-om i namjenskim NAS sistemom za skladištenje podataka od 24 TB. Istraživači su takođe podržani u pristupu EuroHPC resursima putem NCC Crna Gora, čime je in-house laboratorija dopunjena računarskim kapacitetima evropskih razmjera.
Pored hardvera, projekat je izgradio ljudske kapacitete kroz istraživačke mobilnosti, stažiranja i međunarodna partnerstva. Pilot-istraživanja sprovedena su u svim S3 prioritetnim domenima, s objavljenim rezultatima u poljoprivredi (AI-zasnovano praćenje živine i detekcija stoke), energetici (optimizacija solarnih panela) i zdravstvu (AI-analiza biomarkera). Projekat je zaključen HPC/AI radionicama i Studentskom konferencijom u decembru 2024, s više od 50 učesnika i 19 studentskih projektnih prezentacija.
BENEFITI
- Trajna HPC infrastruktura na UDG-u: Projekat je uspostavio i opremio prvu namjensku HPC laboratoriju na Univerzitetu Donja Gorica — trajni institucionalni kapital koji nastavlja da podržava istraživanje i nastavu i nakon završetka projekta, a hardver je dodatno ojačan kroz međuprojektnu saradnju s AI-AGE projektom.
- Nova generacija HPC-kompetentnih istraživača: Kroz strukturirano mentorstvo, stažiranja, istraživačke mobilnosti i praktičan projektni rad, HPC4S3ME je proizveo kohortu mladih crnogorskih istraživača s praktičnim kompetencijama u HPC-u, mašinskom učenju i dubokom učenju — direktno usklađenih s prioritetima inovacija definisanim u crnogorskoj S3 strategiji.
- Istraživački rezultati u svim S3 prioritetnim domenima: Projekat je generisao recenzirane publikacije i radove na konferencijama u oblasti poljoprivrede (generativna AI za praćenje živine, detekcija stoke na edge uređajima), održive energetike (predikcija solarnog prinosa) i zdravstva — demonstrirajući praktičnu vrijednost HPC-a i AI-a u ključnim crnogorskim sektorima inovacija.
- Međuprojektna sinergija kao multiplikator: HPC4S3ME se namjerno povezao s komplementarnim inicijativama — EuroCC2/EuroCC4SEE, AI-AGE, AIFusion (Fond za inovacije Crne Gore) i TRACEWINDU (MSCA H2020) — stvarajući mrežu zajedničke infrastrukture, stručnosti i finansiranja koja je multiplicirala uticaj svakog pojedinačnog projekta i modelirala održivi pristup izgradnji istraživačkih kapaciteta.
- Kapija u evropske HPC mreže: U koordinaciji s NCC Crna Gora, projekat je istraživačima pružio pristup EuroHPC resursima i ugradio UDG u širi evropski HPC ekosistem — uključujući aktivnosti s vodećim međunarodnim AI istraživačkim institucijama u Kini.
- Model za usvajanje HPC-a usklađen s nacionalnom strategijom: Vezivanjem HPC i AI kapaciteta direktno za crnogorsku Strategiju pametne specijalizacije, HPC4S3ME je demonstrirao kako evropski finansirani projekti infrastrukture i izgradnje kapaciteta mogu biti strukturalno usidreni u nacionalnim prioritetima inovacija, maksimizirajući svoju relevantnost i dugoročni uticaj.
NCC Montenegro je pružao kontinuiranu koordinacionu podršku tokom cijelog projekta HPC4S3ME — povezujući istraživače s EuroHPC infrastrukturom, doprinoseći aktivnostima obuke i izgradnje kapaciteta, te osiguravajući da rezultati projekta direktno doprinose širem nacionalnom HPC ekosistemu koji se razvija u okviru EuroCC2 i EuroCC4SEE.