ایزامبارد-ای‌آی، قدرتمندترین ابررایانه هوش مصنوعی بریتانیا

ایزامبارد-ای‌آی و داون با هم چیزی رو تشکیل میدن که دولت بریتانیا بهش میگه «منبع تحقیقاتی هوش مصنوعی» یا به اختصار AIRR. این دو ابررایانه قدرت محاسباتیشون رو با هم ترکیب نمیکنن، بلکه به عنوان دو منبع جداگانه در دسترس خواهند بود. دولت اعلام کرده که این منبع تحقیقاتی، که ممکنه در آینده شامل ابررایانه‌های دیگه‌ای هم بشه، قراره طی پنج سال آینده بیست برابر بزرگتر و قدرتمندتر بشه. این یعنی سرمایه‌گذاری جدی برای بالا بردن توان محاسباتی کشور در حال انجامه. پیتر کایل، وزیر فناوری، در صحبتی که با فیصل اسلام، دبیر اقتصادی بی‌بی‌سی داشت، گفت که هوش مصنوعی قراره «پیشرفت‌های عظیم و غیرقابل تصوری در درمان بیماری‌ها» به وجود بیاره. اون اضافه کرد: «اما این فناوری محل کار رو هم تغییر میده. برای اینکه بتونیم از این تغییرات سود ببریم، باید آماده باشیم.» دولت هم در همین راستا داره برنامه‌هایی رو برای آموزش اجرا میکنه. طبق گفته‌ها، قراره یک میلیون دانشجو در زمینه هوش مصنوعی آموزش ببینن و ۷.۵ میلیون نفر هم در کل اقتصاد کشور در ماه‌ها و سال‌های آینده آموزش‌های مرتبط با این حوزه رو دریافت کنن. کایل گفت که درک میکنه که ممکنه مردم در مورد آینده شغلیشون و تاثیر هوش مصنوعی روی اون «نگران» باشن، اما تاکید کرد که بریتانیا «در حال حاضر هم شاهد بهبودهای بزرگی در بهره‌وری» به خاطر این فناوریه. اون گفت: «هوش مصنوعی برای بریتانیا اتفاق خواهد افتاد. چیزی که ما میتونیم در موردش تصمیم بگیریم و انتخاب کنیم، اینه که چطور در بریتانیا اتفاق بیفته.»

مشخصات فنی و شرکای پروژه

ابررایانه ایزامبارد-ای‌آی از بیش از ۵۴۰۰ تا از چیپ‌های فوق پیشرفته انویدیا به اسم «GH200 Grace Hopper Superchips» استفاده میکنه و فناوری ساختش هم متعلق به شرکت هیولت پاکارد (HPE) هست. از طرف دیگه، ابررایانه داون در دانشگاه کمبریج، از بیش از ۱۰۰۰ چیپ اینتل و فناوری شرکت دل (Dell) بهره میبره. این پروژه توسط دانشگاه بریستول ساخته شده، اما هزینه ۲۲۵ میلیون پوندی اون با پول عمومی و سرمایه‌گذاری دولت تامین شده. دیوید هوگان، نایب رئیس اروپایی انویدیا، ایزامبارد-ای‌آی رو یک «ماشین واقعا تحول‌آفرین» توصیف کرد، اما اضافه کرد که این «فقط یه نقطه شروعه». برای حمایت از برنامه‌های دولت، گروهی از محققان، دانشگاهیان و مدیران حوزه فناوری دور هم جمع شدن تا یه استراتژی هوش مصنوعی تدوین کنن که قراره در پاییز منتشر بشه. اعضای این گروه شامل افراد سرشناسی مثل پوشمیت کوهلی، نایب رئیس گوگل دیپ‌مایند؛ آلیسون نوبل، نایب رئیس انجمن سلطنتی؛ و شارلوت دین، رئیس شورای تحقیقات مهندسی و علوم فیزیک هستن.

دولت بریتانیا ادعا میکنه که سرمایه‌گذاری بیشتر و توسعه ابررایانه‌های بریتانیایی بهش کمک میکنه تا به برنامه‌هاش برای رشد اقتصادی برسه و «کشور رو به جای اینکه فقط مصرف‌کننده هوش مصنوعی باشه، به یک تولیدکننده هوش مصنوعی تبدیل کنه». در حال حاضر شرکت‌های سراسر دنیا در حال رقابت شدیدی برای جذب بهترین استعدادها و خرید بهترین سخت‌افزارها در این حوزه هستن تا بتونن جایگاه خودشون رو محکم کنن. ایزامبارد-ای‌آی اخیرا در لیست ۵۰۰ ابررایانه قدرتمند تجاری جهان، رتبه یازدهم رو به دست آورده. این نشون میده که بریتانیا با این پروژه تونسته خودش رو در سطح جهانی مطرح کنه. این پروژه با همکاری نزدیک دانشگاه بریستول، شرکت HPE و انویدیا توسعه داده شده و در پارک علم و فناوری بریستول و بث (Bristol and Bath Science Park) و در مرکز ملی کامپوزیت‌ها (NCC) قرار داره.

سرعت و قدرت پردازش ایزامبارد-ای‌آی

برای اینکه بهتر متوجه قدرت این ابررایانه بشیم، بیاید به اعداد و ارقام نگاه کنیم. همونطور که گفته شد، ایزامبارد-ای‌آی میتونه در یک ثانیه کاری رو انجام بده که کل جمعیت جهان برای انجامش به ۸۰ سال زمان نیاز دارن. این ابررایانه در کنار «داون» در کمبریج، ظرفیت محاسباتی بریتانیا رو به ۲۳ اگزافلاپ هوش مصنوعی (AI ExaFLOPs) میرسونه. برای درک بهتر این عدد، تصور کنید که هر فرد در بریتانیا باید ۸۵ هزار سال بدون وقفه محاسباتی انجام بده تا به کاری برسه که کل منبع AIRR در یک ثانیه انجام میده. این یعنی همه مردم بریتانیا باید ۸۰ هزار سال قبل از ساخته شدن استون‌هنج شروع به محاسبه میکردن و هیچ استراحتی هم نداشتن. اسم این ابررایایانه هم به افتخار مهندس انقلابی، ایزامبارد کینگدوم برونل (Isambard Kingdom Brunel) انتخاب شده که یه جورایی ادای احترام به تاریخچه طولانی این منطقه در زمینه مهندسی و نوآوریه.

این سیستم روی پلتفرم HPE Cray EX ساخته شده که برای پردازش‌های سنگین هوش مصنوعی بهینه شده و همونطور که اشاره شد، از ۵۴۴۸ چیپ فوق پیشرفته NVIDIA GH200 Grace Hopper Superchips استفاده میکنه. این چیپ‌ها خودشون ترکیبی از پردازنده مرکزی (CPU) مبتنی بر معماری آرم انویدیا به اسم Grace و پردازنده گرافیکی (GPU) مبتنی بر معماری Hopper هستن که برای بهره‌وری انرژی و پردازش‌های عظیم هوش مصنوعی طراحی شدن. علاوه بر این، سیستم از جدیدترین فناوری اتصال شبکه HPE به نام Slingshot 11 و نزدیک به ۲۵ پتابایت حافظه ذخیره‌سازی Cray Clusterstor E1000 بهره میبره که برای کارهای هوش مصنوعی بهینه شده.

بهره‌وری انرژی و طراحی سبز

یکی از نکات خیلی مهم در مورد ایزامبارد-ای‌آی، طراحی فوق‌العاده بهینه و سبز اونه. این ابررایانه نه تنها ششمین ابررایانه سریع اروپاست، بلکه طبق لیست Green500، چهارمین ابررایانه سبز در کل جهانه. این سیستم طوری طراحی شده که مصرف انرژی بسیار پایینی داشته باشه و به طور انحصاری از برق با کربن صفر استفاده میکنه. مرکز داده‌ای که این ابررایانه در اون قرار گرفته، به صورت ماژولار و با کربن پایین ساخته شده. این مرکز داده توسط شرکت Oakland Construction نصب شده و باعث شده که انتشار کربن در مقایسه با روش‌های ساخت سنتی حدود ۷۲ درصد کاهش پیدا کنه.

علاوه بر این، از فناوری خنک‌کننده مایع مستقیم و صد در صد بدون فن شرکت HPE استفاده شده که تا ۹۰ درصد مصرف انرژی برای خنک‌سازی رو کاهش میده. همچنین برج‌های خنک‌کننده هیبریدی این امکان رو فراهم میکنن که بیش از ۹۰ درصد عملیات خنک‌سازی به صورت خشک و بدون مصرف آب انجام بشه. حتی این پتانسیل وجود داره که گرمای تولید شده توسط سیستم، برای گرمایش خانه‌ها و کسب‌و‌کارهای اطراف بازیافت بشه. هرچند پروفسور سایمون مک‌اینتاش-اسمیت، مدیر مرکز ابررایانش بریستول، گفته که این طرح گرمایش منطقه‌ای از روز اول اجرا نمیشه، ولی در ابتدا برای گرم کردن ساختمون مرکز ابررایانش بریستول (BriCS) که در مجاورت سیستم قرار داره، استفاده خواهد شد.

چرا دانشگاه بریستول انتخاب شد؟

دانشگاه بریستول به خاطر تاریخچه طولانی و موفقش در تحقیقات پیشرو در زمینه هوش مصنوعی و تخصصش در محاسبات با عملکرد بالا (High Performance Computing) برای میزبانی این مرکز تحقیقاتی ملی انتخاب شد. این دانشگاه در سال ۲۰۲۴ به عنوان «دانشگاه هوش مصنوعی سال» انتخاب شد و قراره پیشگامان آینده این حوزه رو هم تربیت کنه. در همین راستا، این دانشگاه یک دوره کارشناسی ارشد جدید در رشته هوش مصنوعی با حمایت کامل دولت و از طریق بورسیه Spärck AI ارائه میده. پروفسور اولین ولش، رئیس و نایب رئیس دانشگاه بریستول، در این باره گفت: «این یک لحظه حیاتی برای هوش مصنوعی در بریتانیاست و دانشگاه بریستول افتخار میکنه که در مرکز این تحول قرار داره. ما تاریخچه طولانی در تحقیق، نوآوری و آموزش هوش مصنوعی داریم و حالا میزبان قدرتمندترین ابررایانه هوش مصنوعی بریتانیا هستیم.» اون اضافه کرد: «ما به همراه HPE و انویدیا، این مرکز ملی فوق‌العاده رو در کمتر از ۲۴ ماه با سرعت بالایی تحویل دادیم. به خاطر قدرت چشمگیرش که ۱۰۰ هزار برابر سریعتر از یک لپ‌تاپ معمولیه، به زودی شاهد تحقیقات تحول‌آفرین و پیشرفت‌هایی از سوی ایزامبارد-ای‌آی خواهیم بود که در نهایت زندگی مردم رو بهتر میکنه.»

تیم مرکز ابررایانش بریستول (BriCS) با استفاده از تجربیاتشون و جدیدترین تکنیک‌های ساخت مرکز داده ماژولار، تونستن پروژه‌ای که معمولا چهار تا پنج سال طول میکشه رو در کمتر از دو سال به اتمام برسانن که این سرعت در پیشبرد پروژه بی‌سابقه بوده. پروفسور سایمون مک‌اینتاش-اسمیت هم گفت: «ایزامبارد-ای‌آی، بریستول رو در مرکز انقلاب هوش مصنوعی قرار میده و نوآوری و اکتشافات علمی در زمینه‌های مهمی مثل کشف دارو و تحقیقات اقلیمی رو رهبری میکنه. من به تیممون و نحوه همکاری نزدیکمون با شرکا برای توسعه این مرکز ملی که بریستول و بریتانیا رو به یک قطب بین‌المللی برای تحقیقات هوش مصنوعی تبدیل میکنه، بسیار افتخار میکنم.»

برنامه دولت برای آینده هوش مصنوعی

رونمایی از این ابررایانه به دنبال اعلام یک برنامه ده‌ساله توسط وزیر فناوری برای افزایش ظرفیت محاسباتی هوش مصنوعی کشور انجام شد. این برنامه توانایی بریتانیا رو برای رسیدن به نسل بعدی پیشرفت‌های متحول‌کننده افزایش میده و نقاط قوت بخش گسترده‌تر هوش مصنوعی بریتانیا رو تقویت میکنه. پیتر کایل در مراسم راه‌اندازی گفت: «امروز ما قدرتمندترین سیستم کامپیوتری کشور رو در اختیار محققان و کارآفرینان بریتانیایی قرار میدیم. ایزامبارد-ای‌آی فقط فاصله ما با رقبای بین‌المللی رو کم نمیکنه، بلکه بریتانیا رو به خط مقدم اکتشافات هوش مصنوعی پرتاب میکنه.» او ادامه داد: «با راه‌اندازی کامل منبع تحقیقاتی هوش مصنوعی ما، بریتانیا حالا میزبان قدرت محاسباتی خامیه که زندگی‌ها رو نجات میده، شغل ایجاد میکنه و به ما کمک میکنه سریعتر به اهداف خالص صفر کربن برسیم. این برنامه ما برای تغییر در عمله؛ ساختن زیرساخت محاسباتی که بریتانیا رو به آهنربایی برای درخشان‌ترین ذهن‌ها و جسورانه‌ترین ایده‌های جهان تبدیل میکنه. پیشرفت‌هایی که توسط منبع تحقیقاتی هوش مصنوعی به دست میاد، دهه آینده رو تعریف خواهند کرد؛ از ابزارهای هوش مصنوعی که سرطان رو زودتر تشخیص میدن گرفته تا موادی که به ساخت انرژی پاک ارزان‌تر از سوخت‌های فسیلی کمک میکنن.»

این ابررایانه بخشی از یک برنامه بزرگتر به نام «نقشه راه محاسبات» (Compute Roadmap) هست که با بودجه ۱ میلیارد پوندی که در بازنگری هزینه‌ها کنار گذاشته شده بود، زیرساخت محاسباتی بریتانیا رو افزایش میده. این کار وابستگی کشور به قدرت محاسباتی خارجی رو کم میکنه و اجازه میده که تحولاتی که خدمات عمومی رو بهبود میبخشن و پایه‌های اقتصاد رو اصلاح میکنن، در داخل کشور انجام بشن. تقاضا برای قدرت محاسباتی پیشرفته همین الان هم پیش‌بینی میشه که تا سال ۲۰۳۵، ۵.۷ برابر افزایش پیدا کنه و دولت در حال برداشتن قدم‌های حیاتی برای جلو موندن از این منحنیه.

ریچل ریوز، وزیر خزانه‌داری، هم گفت: «ما از قدرت هوش مصنوعی برای تحول در خدمات عمومی، پیشبرد نوآوری و تقویت رشد اقتصادی که پول رو به جیب مردم میاره، استفاده میکنیم. با پیشرفت فناوری، برنامه ما برای تغییر تضمین میکنه که ما جلوتر از منحنی حرکت کنیم و توانایی‌های هوش مصنوعی مستقل خودمون رو گسترش بدیم تا بتونیم به پیشرفت‌های علمی دست پیدا کنیم، کسب‌وکارها رو با ابزارهای جدید برای رشد مجهز کنیم و شغل‌های جدید در سراسر کشور ایجاد کنیم.»

کاربردهای عملی و پروژه‌های در حال اجرا

حالا ببینیم این همه قدرت قراره دقیقا صرف چه کارهایی بشه. محققان در دانشگاه بریستول دارن از ایزامبارد-ای‌آی برای تحلیل ویدیوهای ضبط شده از دوربین‌های پوشیدنی و دستگاه‌های هوشمند دیگه استفاده میکنن تا به افراد کمک کنن کارهای روزمره رو در خانه بهتر انجام بدن. این پروژه پتانسیل زیادی برای کمک به بیماران مبتلا به زوال عقل (دیمنشیا) در آینده داره. ویدیوها اطلاعات خیلی بیشتری نسبت به تصاویر یا متن دارن، اما تحقیقات در زمینه درک ویدیو به خاطر نیاز به سخت‌افزار قوی برای پردازش حجم عظیم داده‌ها، محدود بوده. قابلیت جدید ایزامبارد-ای‌آی داره امکانات هیجان‌انگیزی رو باز میکنه، از جمله ضبط مستقیم ویدیو از افرادی که در مراحل اولیه زوال عقل هستن و آموزش یک مدل هوش مصنوعی برای کمک به فعال‌سازی خاطرات قوی‌تر در آینده.

نمونه‌های دیگه از تحقیقاتی که با این ابررایانه ممکن شده شامل موارد زیره:

استفاده از هوش مصنوعی برای تحلیل اسکن‌های ام‌آرآی (MRI) که یعنی موارد سرطان زودتر شناسایی میشن و بیماران میتونن برنامه‌های درمانی شخصی‌سازی شده دریافت کنن. محققان دانشگاه کالج لندن (UCL) در حال حاضر از ایزامبارد برای توسعه یکی از اولین مدل‌های هوش مصنوعی مقیاس‌پذیر برای تصویربرداری پزشکی استفاده میکنن و مورد آزمایشی اولیه‌شون هم سرطان پروستاته. این مدل میتونه به زودی در کل سیستم NHS پیاده‌سازی بشه.
بهبود درک ما از بیش از ۳۰ پروتئین کلیدی که در بیماری‌های مختلف نقش دارن تا به توسعه درمان‌های آینده کمک کنه.
نظارت و تحلیل گله‌های گاو شیری برای تشخیص تغییرات در رفتار اجتماعی که میتونه نشونه‌های اولیه بیماری‌های تحت بالینی باشه.
محققان دانشگاه لیورپول هم از ایزامبارد برای توسعه سیستم EIMCRYSTAL استفاده کردن. این مدل از هوش مصنوعی برای سرعت بخشیدن به کشف واکنش‌های شیمیایی جدید برای استفاده در صنعت بهره میبره. این سیستم با بررسی ۶۸ میلیون ترکیب شیمیایی، به دنبال راه‌حل‌های جدید برای کربن‌زدایی از صنایع بریتانیا و پاک‌تر و پایدارتر کردن اونهاست.

علاوه بر این، واحد هوش مصنوعی مستقل دولت (Sovereign AI Unit) یک برنامه آزمایشی اولیه رو برای حمایت از محققان دانشگاهی در زمینه هوش مصنوعی برای علوم زیستی، تحقیقات بنیادی هوش مصنوعی و مواد پیشرفته راه‌اندازی کرده. این پروژه‌ها از سنگین‌ترین پردازش‌هایی خواهند بود که محققان تا به حال روی زیرساخت‌های بریتانیا انجام دادن.

نقش شرکای بین‌المللی و آینده

شرکت‌های بزرگی مثل انویدیا و HPE نقش کلیدی در این پروژه داشتن. نیل مک‌دونالد، نایب رئیس اجرایی و مدیر کل سرور در HPE، گفت: «ایزامبارد-ای‌آی به عنوان یکی از سریعترین ابررایانه‌های هوش مصنوعی در جهان، ابزاری حیاتی برای اطمینان از رقابتی ماندن بریتانیا در مسابقه جهانی هوش مصنوعیه. دولت بریتانیا با شناسایی زیرساخت هوش مصنوعی به عنوان یک دارایی ملی حیاتی، استراتژی درستی رو برای تبدیل شدن به یک رهبر جهانی در هوش مصنوعی در پیش گرفته. ابررایانه‌هایی مثل ایزامبارد-ای‌آی ماشین‌های فوق‌العاده پیچیده‌ای هستن که به مقدار زیادی محاسبات شتاب‌داده شده، شبکه‌سازی با عملکرد بالا و خنک‌کننده مایع مستقیم نوآورانه نیاز دارن و پیشرفت‌های نسلی در ارائه خدمات عمومی، مراقبت‌های بهداشتی، آموزش و نوآوری بدون اونها ممکن نخواهد بود.»

جان جوزفاکیس، نایب رئیس جهانی توسعه کسب‌و‌کار برای HPC و ابررایانش در انویدیا، هم اظهار داشت: «ابررایانه ایزامبارد-ای‌آی یک دارایی ملی حیاتیه که منابع پیشرفته هوش مصنوعی و محاسبات با عملکرد بالا رو در اختیار محققان و نوآوران قرار میده. این سیستم گامی به سوی ایجاد قابلیت‌های هوش مصنوعی مستقله و پیشرفت‌ها در زمینه‌هایی مثل علوم اقلیمی، مراقبت‌های بهداشتی و تحلیل داده‌ها رو برای پیشبرد اکتشافات علمی و رشد اقتصادی تسریع میکنه.»

انویدیا سال‌هاست که از طرح‌های هوش مصنوعی بریتانیا حمایت میکنه. در ماه ژوئن، جنسن هوانگ، مدیرعامل انویدیا، از تعدادی تعهد جدید برای بریتانیا رونمایی کرد. این تعهدات شامل ارائه هزاران پردازنده گرافیکی (GPU) به دو شرکت ابری، افتتاح یک مرکز آموزشی جدید، ساخت پلتفرمی برای آزمایش محصولات مالی مبتنی بر هوش مصنوعی و ارائه ابزارهای تحقیقاتی هوش مصنوعی به دانشگاه‌ها بود. این شرکت همچنین دو تفاهم‌نامه امضا کرد که در اونها متعهد به حمایت از خط انتقال استعدادهای هوش مصنوعی بریتانیا و پیشبرد تحقیقات دانشگاهی در این زمینه شد، از جمله با گسترش آزمایشگاه هوش مصنوعی بریستول به سایر نقاط کشور. هوانگ در بیانیه‌ای گفت: «ابررایانه جدید ایزامبارد-ای‌آی یک دارایی ملی حیاتیه و تعهد این کشور به زیرساخت هوش مصنوعی مستقل رو نشون میده و به دانشمندان و توسعه‌دهندگان کمک میکنه تا مرزهای جدیدی در علم رو باز کنن.»

برنامه‌های ملی بزرگتر: مراکز ابررایانش و مناطق رشد

در کنار منبع تحقیقاتی هوش مصنوعی (AIRR)، شبکه‌ای از «مراکز ملی ابررایانش» هم در سراسر کشور راه‌اندازی خواهد شد. اولین مرکز در ادینبرو مستقر میشه که در آینده خانه قدرتمندترین ابررایانه تحقیقاتی بریتانیا خواهد بود. این مراکز به عنوان قطب‌های تخصصی عمل خواهند کرد و کاربران رو نه تنها به قدرت پردازشی پیشرفته متصل میکنن، بلکه همکاری بیشتر بین صنعت، دانشگاه و محققان رو هم کاتالیز میکنن. این مراکز به ایجاد پیوندهای قوی‌تر با استعدادهای موجود در مناطقشون کمک میکنن و به تمام نقاط کشور نقشی حمایتی در توانایی بریتانیا برای تبدیل شدن به یک تولیدکننده هوش مصنوعی میدن.

برای حمایت بیشتر از جاه‌طلبی‌های بریتانیا در زمینه استقلال هوش مصنوعی، «واحد هوش مصنوعی مستقل» (Sovereign AI Unit) در وزارت علوم، نوآوری و فناوری با بودجه ۵۰۰ میلیون پوندی تأسیس شده. تقویت قابلیت‌های داخلی هوش مصنوعی بریتانیا، از جمله توسعه اکوسیستم محاسباتی کشور، یکی از تمرکزهای اصلی این واحد خواهد بود.

نقشه راه محاسبات همچنین اسکاتلند و ولز رو در صف دریافت میلیاردها پوند سرمایه‌گذاری خصوصی و هزاران شغل جدید به عنوان خانه‌های آینده «مناطق رشد هوش مصنوعی» (AI Growth Zones) قرار میده. این مناطق که به عنوان قطب‌های هوش مصنوعی عمل میکنن، مجوزهای ساخت و ساز سریعتری برای راه‌اندازی مراکز داده ارائه میدن که قراره با منابع انرژی مسئولانه و پیشرفته‌ای مثل راکتورهای هسته‌ای کوچک ماژولار (SMRs) تغذیه بشن. این مناطق رشد نه تنها زیرساخت‌های مورد نیاز رو فراهم میکنن، بلکه از تکامل این فناوری در زمینه‌های دیگه هم حمایت خواهند کرد، مثل پلتفرم‌های تحقیق و توسعه، بسترهای آزمایشی برای پذیرش فناوری و ایفای نقش به عنوان قطب‌های مهارت و استعداد. جزئیات بیشتر در مورد محل دقیق این مناطق در ولز و اسکاتلند در آینده اعلام خواهد شد.

منابع