Suurteholaskennalla merkittävä ajansäästö palosuunnittelussa
Tulipalon syttyessä nopea reagointi ja tehokas toiminta voivat olla ratkaisevia tekijöitä ihmisten turvallisuuden kannalta. Tämän vuoksi rakennusten paloturvallisuuteen liittyvät suunnitelmat, järjestelmät ja toimenpiteet on suunniteltava siten, että ne mahdollistavat nopean ja tehokkaan toiminnan hätätilanteissa. Ramboll käytti LUMI-supertietokoneen resursseja simuloidakseen vaativan uudisrakennuksen paloturvallisuutta aikakriittisessä rakennusprojektissa nopeuttaakseen suunnitteluprosessiaan.
Ramboll Finland on monialainen suunnittelu- ja konsultointiyritys, joka tarjoaa myös rakennusten paloturvallisuuden suunnittelua. Yhtiö auttaa julkisen puolen ja yritysasiakkaitaan varmistamaan, että kiinteistöt ovat turvallisia niin käyttäjille ja omaisuudelle kuin pelastuslaitoksen henkilöstölle tulipalon sattuessa.
Aika on usein kriittinen tekijä rakentamishankkeissa kaikessa suunnittelussa, niin myös palotekniikan osalla. Asiakkaiden aikataulut ovat tiukkoja, paloteknistä suunnittelua määrittäviä paloturvallisuusasetuksia on noudatettava ja lupaprosessit vievät aikaa. Paloturvallisten materiaalien toimitusajat voivat olla pitkiä.
Ramboll Finlandin paloturvallisuusasiantuntija Marko Hämäläinen on näihin haasteisiin tottunut, mutta nyt oli käsissä aikakriittinen rakennusprojekti, joka ei sopinut rakennuksen käyttötarkoituksen takia suoraan paloturvallisuusasetuksen määräysten asettamiin raameihin. Siksi suunnittelussa oli tarve käyttää oletettuun palonkehitykseen perustuvia edistyneitä laskentamenetelmiä simuloimaan paloturvallisuutta.
Testit ennen käyttöönottoa
Hämäläiselle muistui mieleen yliopistoaikana CSC:n kansallisten Puhti- ja Mahti-supertietokoneiden kanssa tehdyt projektit. Hän tiesi, että supertietokoneet on tarkoitettu lähinnä akateemiseen tutkimukseen, mutta lähti selvittämään mahdollisuutta saada laskentakapasiteettia myös yrityksen käyttöön.
Hämäläiselle selvisi, että CSC:llä oli tarjota yrityksille laskentakapasiteettia palveluostona EuroHPC LUMI-supertietokoneelta. Hinta osoittautui kilpailukykyiseksi, eikä siihen tarvinnut hakea julkista rahoitusta.
Hämäläinen otti yhteyttä CSC:hen ja keskustelussa asiakasratkaisupäällikkö Juhani Huttunen ehdotti yhteistyön käynnistämistä Try & Buy -testiprojektina, johon kuului laskentaresurssien lisäksi käyttöönoton asiantuntijatukea. Erityisesti haluttiin varmistaa paloturvallisuusalalla yleisesti käytössä olevan FDS-ohjelman soveltuvuus LUMI-supertietokoneen laskentaympäristöön.
”CSC:n vanhemman sovellusasiantuntija Jarmo Pirhosen avulla ohjelma saatiin vauhdilla LUMI-yhteensopivaksi ja varsinainen työ päästiin aloittamaan nopeammin. Jarmon apu oli tässä aivan korvaamaton,” Hämäläinen kehuu.
Massiiviset laskennat säästivät aikaa
LUMIssa on mahdollisuus skaalata käytössä olevien ytimien määrää vapaasti simulaatiomallin mukaan, eikä simulaatiomallia tarvitse muokata laskentakoneen ehdoilla.
”Suunnittelijan näkökulmasta oli erinomaista, että laskentaan voidaan käyttää joustavasti vain se määrä ytimiä, mikä on kulloisenkin simulaatiomallin kannalta järkevää,”
Hämäläinen summaa onnistuneen laskentaprosessin edut:
”Työmme nopeutui ja säästimme sekä aikaa että rahaa. Yksittäisen simulaation laskenta oli noin neljä kertaa nopeampaa kuin aiemmin. Koska laskentoja tehtiin rinnakkain, ero koko tehdyllä simulaatiosarjalla oli arviolta lähes 20-kertainen. Simulaatiomallien optimointi voitiin tehdä laskennan tarpeiden ehdoilla, eikä laskentaan käytettävän koneen ehdoilla. Asiakkaamme sai paloteknisen toiminnallisen tarkastelun tulokset nopeasti, mikä tarkoitti, että ne saatiin normaalia aiemmin myös viranomaisille hyväksyttäväksi. Ja minä pääsin nopeammin seuraaviin projekteihin käsiksi.”
”Näemme Rambollissa suurteholaskennan erilaiset sovellukset yhdistettynä tekoälyn tuomiin mahdollisuuksiin osana suunnittelutyötämme nyt ja tulevaisuudessa,” Hämäläinen sanoo.
”Ramboll Finland on ensimmäinen kaupallinen LUMI-asiakkaamme”, asiakasratkaisupäällikkö Huttunen kertoo. ”Yhteistyömme Rambollin kanssa osoitti, kuinka yritys voi päästä nopeasti tuottaviin tuloksiin monenlaisiin laskentahaasteisiin soveltuvassa suurteholaskentaympäristössä. Nyt jo yli vuoden kestänyt hedelmällinen yhteistyömme Rambollin kanssa on kehittänyt ymmärrystämme yritysten tarpeista LUMIn käytössä”, Huttunen sanoo.
LUMI-supertietokone
Euroopan tehokkain supertietokone, LUMI, on työkalu erittäin vaativaan laskentaan. Se pystyy käsittelemään rinnakkain suuria määriä dataa ja suorittamaan nopeasti monimutkaisia laskelmia. LUMI-järjestelmä yhdistää laskentakapasiteetin perinteiseen laajamittaiseen simulaatioon ja suurten tietomassojen hyödyntämiseen sekä tekoälymenetelmiin. Kaikki tarvittaessa samanaikaisesti liiketoimintahaasteiden ratkaisemiseksi.
LUMIlla ei tavoitella taloudellista voittoa, vaan EU haluaa tukea eurooppalaisten yritysten kilpailukykyä nykyaikaisten teknologioiden avulla. Siksi EuroHPC ja LUMI-konsortio, jossa myös Suomen valtio on mukana, ovat investoineet LUMIin merkittävästi. Ja sen tarjoamat palvelut ovat nyt myös käytettävissä suomalaisten yritysten tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotyöhön.
LUMI ja siihen liittyvät teknologiat auttavat yrityksiä edistämään digitaalista, kestävää kehitystä mm. optimoimalla toimintaa ja resurssien käyttöä, vähentämällä energiankulutusta ja mahdollistamalla ympäristöystävällisten prosessien suunnittelua.
CSC on kiinnittänyt huomiota ympäristöasioihin myös datakeskusten suunnittelussa. Kajaanissa sijaitseva LUMI-datakeskus hyödyntää vanhan paperitehtaan infrastruktuuria ja tarjoaa negatiivisen hiilijalanjäljen: LUMI toimii kokonaan uusiutuvalla vesivoimalla ja sen hukkalämmöllä lämmitetään Kajaanin kotitalouksia. LUMI on saanutkin tunnustusta ympäristöystävällisyydestään: vuonna 2023 se on maailman kymmenen vihreimmän supertietokoneen joukossa ja voitti myös Green Data Centre of the Year -palkinnon Data Centre World Awards -kilpailussa.