Rozhovor s dØkanem Fakulty informatiky Masarykovy univerzity v BrnØ
Pýi pý¡le§itosti ned vn‚ho vìznamn‚ho rozç¡ýen¡ jednoho z nejl‚pe vybavenìch pracoviçœ na akademick‚ p…dØ v ¬esk‚ republice n m poskytl rozhovor dØkan doc. RNDr. LudØk Matyska, CSc.

Akademick  supers¡la

Chip: Jak se Masarykova univerzita dostala k realizaci superpoŸ¡taŸov‚ho centra?
Doc. L. Matyska (L. M.): To, co je u n s, a nejen na MasarykovØ univerzitØ, vzniklo z iniciativy Ministerstva çkolstv¡ ¬R a Fondu rozvoje vysokìch çkol v roce 1994. Tehdy se ve Fondu rozvoje seçlo asi 15 § dost¡ z cel‚ republiky o dotace na vìpoŸetn¡ servery stýedn¡ a ni§ç¡ tý¡dy. Realizac¡ pilotn¡ho projektu byla povØýena rada, do jej¡ho§ Ÿela jsem byl ustaven. Tehdy se po netrivi ln¡m vìbØrov‚m ý¡zen¡ rozhodlo o poý¡zen¡ velkìch syst‚m… na týi m¡sta v republice - Karlovu univerzitu, Masarykovu univerzitu a VUT Brno.
Chip: Sna§ili jste se o vz jemnou koordinaci?
L. M.: Ano, ale koordinace byla velmi voln . V roce 1996 jsme v r mci jin‚ho programu ministerstva z¡skali projekt pod n zvem Metacentrum. Jde o projekt pro podporu rozs hlìch distribuovanìch vìpoŸt… (skonŸil vloni), jeho§ c¡lem bylo propojit jednotliv  centra do jednoho virtu ln¡ho celku. Tak mØl bìt vytvoýen rozs hlì distribuovanì superpoŸ¡taŸ, v nØm§ se daj¡ spouçtØt £lohy pýes jednotliv‚ uzly. C¡lem bylo i uspoýit prostýedky - licenci nØjak‚ho programu zakoupenou zde v BrnØ mohl pou§¡vat i kdokoliv z Prahy. 
Chip: Kdo m  pý¡stup k tØmto vìpoŸetn¡m kapacit m?
L. M.: PoŸ¡taŸe byly od zaŸ tku otevýeny cel‚ akademick‚ komunitØ. Kdokoliv z vysokìch çkol vŸetnØ student… m…§e po§ dat o £Ÿet. Plat¡ to pro vçech pØt center a pro vçechny vysok‚ çkoly z ¬esk‚ republiky. Rozliçujeme jen mezi lidmi, kteý¡ si to chtØj¡ pouze zkouçet, a seri¢zn¡mi projekty. 
Chip: PýejdØme k vybaven¡ na MasarykovØ univerzitØ. ProŸ jste zvolili pr vØ SGI?
L. M.: Proto§e stroje firmy SGI jsou prakticky ide ln¡ pro oblast pý¡rodn¡ch vØd. Veçkerì software v t‚to oblasti je prim rnØ vyv¡jen pr vØ pro poŸ¡taŸe SGI. V§dy jsou prvn¡ nebo jednou z prvn¡ch platforem, pro kter‚ nov‚ programy existuj¡. Pýed lety byl zakoupen server Power Challenge - p…vodnØ osmiprocesorovì, pak byl rozç¡ýen na 12 procesor… MIPS R10000. Loni jsme - Plzeå, Praha a my - z¡skali prostýedky na vìrazn‚ povìçen¡. My jsme koupili 32procesorovì poŸ¡taŸ Origin2000 s 16 GB pamØti a 150 GB na disc¡ch v racku a dalç¡ch 250 GB v diskov‚m poli.
Na konci roku byl poý¡zen jeçtØ osmiprocesorovì Onyx2 se dvØma grafickìmi subsyst‚my Infinite Reality.
Chip: Týicet dva a osm procesor…, to u§ je velkì vìpoŸetn¡ vìkon.
L. M.: Ano, a jeçtØ m me v pl nu spojit Origin s Onyxem a z¡skat Ÿtyýicetiprocesorovì syst‚m. Nev¡m, jak se to potom bude nazìvat, ale chtØli bychom m¡t zabudov ny zm¡nØn‚ dvØ grafiky ve velk‚m syst‚mu. Zkus¡me vytvoýit vyçç¡ celek Ÿtyýicetiprocesorov‚ho poŸ¡taŸe, co§ bude naprosto bezkonkurenŸnØ nejvìkonnØjç¡ poŸ¡taŸ v ¬esk‚ republice v akademick‚ sf‚ýe. Na tomto syst‚mu bude bاet jedin  instalace operaŸn¡ho syst‚mu. To je velk  vìhoda proti masivnØ paraleln¡m poŸ¡taŸ…m, kde mus¡ bìt na ka§d‚m uzlu jeden operaŸn¡ syst‚m a dalç¡ zdroje, napý¡klad operaŸn¡ pamØœ. Tento rys se pak projev¡ ve financ¡ch, proto§e n s to pýijde podstatnØ levnØji. Kdy§ potýebujeme povìçit operaŸn¡ syst‚m, tak nakupujeme a hlavnØ plat¡me jednu jedinou licenci, kde§to jinde se plat¡ tolik licenc¡, kolik je procesor…. 
Chip: Tak§e napý¡klad pro 128 procesor… by se muselo platit 128 licenc¡?
L. M.: Ano. A to je tak‚ d…vod, proŸ je pro n s vìhodn  architektura cc-NUMA serveru Origin2000 i vizualizaŸn¡ho superpoŸ¡taŸe Onyx2.
Chip: Jak‚ aplikace vyv¡j¡te nebo provozujete?
L. M.: Co se tìk  aplikac¡, specializujeme se na pý¡rodn¡ vØdy. Nejzaj¡mavØjç¡ je molekulov‚ modelov n¡ a studie dynamiky a flexibility biologicky zaj¡mavìch molekul z Pý¡rodovØdeck‚ fakulty. Vìsledkem z jedin‚ laboratoýe jsou pak des¡tky publikac¡ roŸnØ. Spolu s n mi vyv¡jej¡ software, kterì se my sna§¡me paralelizovat do rozs hl‚ho vìpoŸetn¡ho prostýed¡. Software je urŸen pro konformaŸn¡ analìzu biologicky zaj¡mavìch molekul - zejm‚na peptid… a nukleovìch kyselin. Pr vØ Onyx2 byl koupen k ýeçen¡ n roŸnìch vizualizaŸn¡ch probl‚m…. 
Na naç¡ fakultØ existuje Laboratoý interakce ŸlovØka s poŸ¡taŸem (£myslnØ neý¡k m virtu ln¡ reality), kde pracujeme -kromØ vìzkumu algoritm… pro vizualizace - na silov‚ zpØtn‚ vazbØ. Laboratoý byla zalo§ena v r mci stejnojmenn‚ho komplexn¡ho projektu Grantov‚ agentury ¬R pod veden¡m doc. Jiý¡ho Sochora z naç¡ fakulty. J  se na projektu pod¡l¡m jako spoluýeçitel, zabìvaj¡c¡ se studovanìm modelem a zejm‚na ot zkami paralelizace ýeçenìch £loh.
V souŸasn‚ dobØ vyv¡j¡me syst‚m, kterì by dovedl fyzik lnØ "osahat" molekuly. Jednoduçe ýeŸeno si m…§ete pomoc¡ silov‚ zpØtn‚ vazby s hnout na molekulu. Z roveå s t¡m se d¡v te a zjiçœujete, jak je co kde pru§n‚, pevn‚ a odoln‚. T¡m se z¡sk v  pýedstava a vjem nejen vizu ln¡. M me dva syst‚my pro zpØtnou vazbu a chtØli bychom dos hnout jeçtØ torze - krou§iv‚ho pohybu s molekulou - aby bylo mo§n‚ vyzkouçet, jak je tاk‚ s danou molekulou nebo syst‚mem otoŸit. N ç syst‚m je moment lnØ uzp…soben pro dotek, tak§e zjist¡te, §e toto je mØkk‚, tamto tvrd‚. Naç¡ pýedstavou je spojen¡ t‚to silov‚ vazby on-line s vizualizaŸn¡m vìpoŸtem, kterì bude korigovat to, co bude experiment tor zkouçet rukou. V praxi se to projev¡ tak, §e se vnoý¡te do molekul rn¡ho prostýed¡, budete dr§et jednotliv‚ Ÿ sti molekuly, dotìkat se j¡ a vìpoŸetn¡ syst‚m v m bude vytv ýet realistickì fyzik ln¡ model. Mus¡me se nauŸit synchronizovat vizualizaci se zpØtnou vazbou a s celìm ovl d n¡m. Proto je u n s instalov n Onyx a j  pýedpokl d m, §e v budoucnu zýejmØ ani nebudeme potýebovat vìkon vçech 40 procesor….
Chip: To pýedpokl d  vyspØl‚ vybaven¡. Jak komunikujete s modelem vytv ýenìm v poŸ¡taŸi?
L. M.: Jako vybaven¡ m me datov‚ rukavice s pýenosem pohybu, helmy a dva pý¡stroje Phantom s magnety a servomotorky pro zpØtnou vazbu. Zaj¡mav‚ na cel‚m syst‚mu interakce je to, §e zat¡mco pro vizu ln¡ vjemy staŸ¡ 24 obr zk… za sekundu, pýi silov‚ zpØtn‚ vazbØ mus¡me m¡t 2000 zpØtnìch impulz… za sekundu, aby nevznikal trhavì a oscilaŸn¡ dojem. Menç¡ frekvenci n ç hmat bezpeŸnØ pozn  a projevuje se to zpØtnìmi r zy. Zýejm‚ je to zejm‚na pýi pr…niku do mØkk‚ho prostýed¡, kdy odpor postupnØ nar…st . 
Chip: Mohli bychom pro Ÿten ýe vaçe c¡le jednoduçe shrnout?
L. M.: Pokus¡m se: smyslem vìzkumu je nejen vidØt, ale i c¡tit, zda je jedna molekula pýitahov na nebo odpuzov na druhou, aby tomu mohl ŸlovØk pomoci a pý¡mo to c¡til. Je to jako kdy§ zkouç¡te vsunout kl¡Ÿ do z mku. Pokud to nech te poŸ¡tat ŸistØ fyzik lnØ, tak spr vnou polohu nakonec najdete, ale projde se cel  ýada stav…, kter‚ s hmatovou vybavenost¡ minete, proto§e zjist¡te, §e tady nebo jinde to klade odpor. Budeme m¡t mo§nost pomoci molekul m v interakci a v praxi tvoýit pak mikroorganismy s vlastnost¡ odbour v n¡ çkodlivìch l tek. Tato problematika se dotìk  i odbour v n¡ ropnìch produkt…. To by byl velkì pý¡nos pro §ivotn¡ prostýed¡. Na MasarykovØ univerzitØ se t¡mto projektem zabìv  Laboratoý struktury a dynamiky biomolekul, kterou vede profesor Jaroslav KoŸa.
Chip: Kdy m…§eme oŸek vat prvn¡ vìsledky?
L. M.: Pýi ýeçen¡ spolupracujeme s lidmi v USA, kteý¡ maj¡ na tyto vØci patenty, a naç¡m pl nem je do týet¡ho Ÿtvrtlet¡ letoçn¡ho roku postavit prototyp syst‚mu podporuj¡c¡ho torzn¡ interakce.
Chip: DØkuji v m za rozhovor a pýeji hodnØ £spØch….
Za Chip rozmlouval Lubor M ra