ハートリーセンターは、英国のサイエンス・テック・ダーズベリーに所在する、ハイパフォーマンス・コンピューティング（HPC）およびデータ分析の研究施設です。英国研究イノベーション機構の一部である科学技術施設協議会（STFC）によって運営されています。このセンターの主な使命は、企業や公共部門の組織がスーパーコンピューティング、ビッグデータ、人工知能の力を活用して、イノベーションと経済成長を推進できるよう支援することです。
2012年に設立されたハートリーセンターは、数値解析と初期のコンピューティングを開拓した英国の数学者・物理学者であるダグラス・ハートリーにちなんで名付けられました。この施設は、英国で最も強力なスーパーコンピュータのいくつかへのアクセスを提供するとともに、シミュレーション、機械学習、データサイエンスなどの分野における専門知識を提供します。これは、学術研究と産業応用の間の橋渡し役として機能し、共同プロジェクト、トレーニング、コンサルティングサービスを提供しています。
歴史と発展
ハートリーセンターは、英国政府のビジネス・イノベーション・技能省からの初期資金により2012年に設立されました。これは、計算科学における英国の能力を強化し、製造業、エネルギー、医療など、従来HPCを活用していなかった分野での利用を促進するための国家戦略の一環として創設されました。このセンターは、科学研究とコンピューティングにおいて長い歴史を持つSTFCのダーズベリー研究所と同じ場所にあります。
2015年には、英国政府から3700万ポンドの投資を受け、施設を拡張し、新しいスーパーコンピューティングハードウェアを取得しました。この資金により、当時ヨーロッパで最も強力なものの一つであったIBM POWER8ベースのシステムの導入が可能になりました。長年にわたり、センターはインフラを継続的にアップグレードし、Artificial intelligenceワークロードをサポートするためにGPUやその他のアクセラレータを組み込んできました。
技術的能力とインフラストラクチャ
ハートリーセンターは、2021年に設置されたScafell Pikeクラスタを含む、さまざまなハイパフォーマンス・コンピューティングシステムを運用しています。Scafell Pikeは、AMD EPYCプロセッサとNVIDIA A100 GPUをベースにしたLenovoシステムであり、ピーク性能は4ペタフロップスを超えます。これは、英国で最も高性能なAI重視のスーパーコンピュータの一つとなり、大規模なMachine learningおよびDeep learningタスクを処理するように設計されています。
従来のHPCに加えて、センターは量子コンピューティング研究にも投資しています。量子テストベッドをホストし、D-WaveやIBMなどの企業と協力して、ハイブリッドな古典量子アルゴリズムを探求しています。この施設はまた、クラウドベースのリソースへのアクセスを提供し、リモートユーザーがオンサイトでの存在を必要とせずにシミュレーションを実行し、モデルをトレーニングできるようにしています。
センターのソフトウェアスタックには、TensorFlow、PyTorch、Jupyterノートブックなどの一般的なフレームワークに加えて、データ可視化やワークフロー管理のためのカスタムツールが含まれています。これは、数値流体力学や分子動力学から、自然言語処理やコンピュータビジョンまで、幅広いアプリケーションをサポートしています。
研究と産業協力
ハートリーセンターの活動の中核は、産業界との協力です。中小企業から大規模な多国籍企業まで、300社以上の企業と提携しています。注目すべきパートナーシップには、材料発見におけるFujitsu、ネットワーク最適化におけるNokia Bell Labs、クラウド相互運用性におけるAmazon Web Servicesとの協力が含まれます。これらのプロジェクトでは、製造設備の予知保全や創薬パイプラインなど、実際の環境で展開できるAIモデルを共同開発することがよくあります。
センターはまた、気象庁との天気予報モデルの改善や、ナショナルグリッドとのエネルギーグリッドの最適化など、公共部門のプロジェクトにも関与しています。毎年、ワークショップやハッカソンのプログラムを開催し、AIアプリケーションを探求する初期段階の企業に資金と技術サポートを提供する「ハートリー・イノベート」スキームを提供しています。
人工知能と機械学習への焦点
近年、ハートリーセンターはますますGenerative AIおよびLarge language model技術に焦点を当てています。法的文書分析や医療テキスト要約などのドメイン固有タスクのために、事前トレーニング済みモデルを微調整する専門知識を開発してきました。センターの研究者は、Model PruningやData Augmentationを含む効率的なトレーニング方法に関する研究を発表しており、University of OxfordやCarnegie Mellon Universityなどの学術グループと基礎的なAI研究で協力しています。
注目すべき取り組みの一つは「AI for Science」プログラムであり、タンパク質構造の予測や量子システムのシミュレーションなどの科学的問題にMachine learning技術を適用します。センターはまた、高性能ワークステーションと、AWS TrainiumやGraphcore IPUを含む専用ハードウェアを備えた専用のAIラボをホストし、さまざまなワークロードに対するさまざまなアーキテクチャをベンチマークしています。
影響と将来の方向性
ハートリーセンターは、独立した経済影響評価によると、共同プロジェクトを通じて英国経済に10億ポンド以上を貢献したとされています。デジタルおよび先進製造部門で数千の雇用創出に貢献してきました。今後、センターは量子コンピューティング機能を拡大し、気候科学や個別化医療のためのより高度なAIモデルを開発する計画です。
2024年現在、ハートリーセンターは英国の国家AI研究リソースの一部であり、全国のAI研究にコンピューティングパワーを提供するための3億ポンドのイニシアチブです。この役割により、米国のBAIR (Berkeley AI Research)やStanford AI Labなどの他の施設と並んで、国家AIエコシステムの主要プレーヤーとして位置付けられていますが、産業応用と経済的影響に明確な焦点を当てています。
センターは進化を続け、Transformer (architecture)アーキテクチャやNeural networkの革新などの新興技術に適応しています。最先端の研究と実用的な展開の間のギャップを埋めるというそのコミットメントは、英国の科学および産業コミュニティにとって不可欠なリソースであり続けることを保証しています。
トレーニングとスキル開発
研究に加えて、ハートリーセンターはスキル開発に重点を置いています。入門HPCから高度なAIプログラミングまで、さまざまなトレーニングコースを提供し、設立以来10,000人以上の専門家をトレーニングしてきました。センターはまた、いくつかの大学と協力して博士課程プログラムを運営し、学生に産業研究プロジェクトでの実践的な経験を提供しています。
アウトリーチ活動を通じて、センターは次世代の計算科学者を育成することを目指しています。学校訪問、サマースクール、公開講演を開催し、ロボティクスや自動運転車などの分野でのMachine learningアプリケーションのデモンストレーションを頻繁に特徴としています。この教育的使命は、英国のデジタル経済のための熟練した労働力を構築するという目標の中心です。