EuroHPC-prosjekt eFlows4HPC, Enabling dynamic and Intelligent workflows in the future EuroHPCecosystem

Prosjektet eFlows4PHC har utviklet og tilgjengeliggjort såkalt workflowteknologi. Denne teknologien bidrar til å gjøre tungregnemodeller mer effektive, og gjøre computermodeller i industri og forskning i stand til å løse problemer vi ikke klarte å løse før. Siden tungregnesystemer, er både komplekse og ulike i måten de er satt opp på, gjør denne nye teknologien at modeller kan være like effektive uavhengig av systemet de kjøres på. Workflowteknologien hjelper videre de som utvikler beregningsprogramvare til mer effektiv håndtering av store data, integrering i tungberegningssystemer, og til utvikling av kunstig intelligens. I eFlows4HPC møttes utviklere som er spesialister på workflowteknologi forskere som er spesialister på fagspesifikk programvare. eFlows4HPC har utviklet modeller under tre såkalte pilarer, nemlig produksjon, klimamodellering, og tidskritiske beregninger innenfor naturfarer. NGI var involvert i den tredje av disse pilarene og utviklet teknologi som kan brukes for tsunamivarsling. Modellen som ble benyttet for tsunamivarsling i dette prosjektet var utviklet av INGV i Italia i samarbeid med NGI, og brukes til å predikere tsunami bølgehøyde med tilhørende usikkerhet. Tungrengning gjør at modellen opererer svært raskt. Modellen brukes til å både estimere den både forventede høyden på bølgen og tilhørende usikkerhet, som muliggjør å tallfest sannsynligheten for falske varsler eller at varselet faren er underestimert. På denne måten kan bruken av modellen tilpasses slik at sannsynligheten både for falske varsler og underestimering kan justeres. Dette avhenger av politiske avgjørelser, som kan variere mellom ulike land. Selv om denne varslingsmodellen er en viktig nyvinning er det likevel noen hindringer som gjør at metoden enda ikke kan effektiv utnytte tungregnesystemer. Før eFlows4HPC kunne ikke hele varslingen kjøres på tungregnesystemet. I eFlows4HPC ble all datahåndtering og presentasjon av data integrert på det samme systemet, og varslingsprogrammet kan gjøres mer fleksibelt slik at det kan benytte ulike tungregnesystemer distribuert over flere steder. Arbeidet også innebefattet forskning på å bruke kunstig intelligens for å gjøre varslingen mer effektiv. For å få til dette er workflowteknologi nødvendig. På denne måten bidro eFlows4HPC til å gjøre tsunamivarslingssystemer bedre, mer effektive, og mer fleksible.

The eFlows4HPC project had the following anticipated impacts: Impact 1: Contribute to the realisation of the EuroHPC overall and specific objectives. Impact 2: Demonstrate relevance of the main target sector for European Industry or society and in ensuring European technological autonomy in this field and the Digital Single Market Impact 3: Demonstrated innovation and productivity enhancement in the main target sector Impact 4: Effective integration of HPC technologies in the main target sector with measurable end-user metrics such as accessibility, scalability, performance, energy efficiency, reliability, and cost Impact 5: Widening the use of and facilitating access to advanced HPC, big data and cloud infrastructures stimulating the emergence of the data economy in Europe It was deemed that each of the anticipated impacts were realized to the reviewers' satisfaction and that all were still relevant.

eFlows4HPC aims at designing and implementing a European workflow platform that enables the design of complex applications that integrate HPC processes, data analytics and artificial intellegence, making use of the HPC resources in an easy, efficient and responsible way as well as enabling the accessibility and reusability of applications to reduce the time to solution. The overall approach integrates three Pillars, Pillar I - Digital twins, Pillar II Climate, and Pillar III: Urgent computing. Different components from these three widely different user communities will be integrated into a common software stack, eFLows4HPC, that allow to reuse complex workflows in federated HPC infrastructures. The platform and software stack will be validated by use cases organised in the three Pillars. The Pillars will further develop methodologies and complex workflows that will be used as pilots for the industry, climate, and natural hazards communities represented by various EU Centre of Excellence. The Norwegian contribution will be primarily in Pillar III, and be related to implementation of workflows that enable faster than real time tsunami simulations. This will improve the effectiveness of the tsunami simulations, and help enable better tools that form the background for better warning procedures in the future. Integration of existing tsunami models with modern workflows will provide this enhancement. More detailed breakdown of the tasks are listed in the project Gantt Diagram. This Gantt diagram lists only the tasks of the Norewegian partner.