PDF Basket
Chociaż innowacje takie jak modelowanie obliczeniowe, sztuczna inteligencja (AI), nauka o danych i obliczenia wielkiej skali (HPC) zmieniają oblicze całych branż, możliwości, jakie oferują, nie rozkładają się równomiernie w całej Europie.
„Na Cyprze przegapiliśmy część korzyści, zwłaszcza w porównaniu z innymi krajami UE, częściowo z powodu trudności w przyciąganiu i utrzymywaniu odpowiednio wykwalifikowanych pracowników” — wyjaśnia pełniący rolę ERA Chair, Vangelis Harmandaris pracujący w projekcie SimEA.
ERA Chair to inicjatywa finansowana ze środków UE, która pomaga badaczom nawiązać współpracę z instytucjami w krajach, których wyniki w zakresie badań naukowych i innowacji mogłyby skorzystać na wsparciu, czyli tzw. „państwach objętych inicjatywą rozszerzania uczestnictwa”.
Korzystając z okazji poszerzenia lokalnych możliwości w zakresie informatyki i inżynierii, zespół projektu SimEA podjął się rozwoju komputerowego projektowania materiałów na Cyprze, jednocześnie nawiązując długotrwałą współpracę z przemysłem.
„Nasze projekty obliczeniowe znacząco obniżają koszty i skracają czas cykli eksperymentalnych, a także uczyniły z zespołu atrakcyjnego partnera dla przemysłu na Cyprze, w Europie i poza nią” — mówi Harmandaris.
W ramach projektu SimEA pozyskano 18 projektów (siedem z sektora przemysłu) dzięki pomyślnemu rozpatrzeniu wniosków o dotacje, co nie tylko dorównało początkowej inwestycji UE, ale ją przewyższyło.
Błyskawiczna optymalizacja materiałów
Projekt SimEA skupia się na technologiach i zaawansowanych materiałach, które mają największe szanse na stawienie czoła nowym wyzwaniom społecznym i przemysłowym, ze szczególnym uwzględnieniem tych związanych z zieloną transformacją.
Przykładowo symulacje układów fizycznych posłużyły do badania polimerowych nanokompozytów i cienkich warstw, niezbędnych w zastosowaniach motoryzacyjnych i zielonych technologiach, takich jak magazynowanie energii. Symulacje molekularne oparte na uczeniu maszynowym (ML) oraz metody inżynieryjne pozwoliły przewidzieć, w jaki sposób nanocząstki mogą poprawić właściwości mechaniczne i ogólną wydajność materiałów kompozytowych. Umożliwiło to zidentyfikowanie zastosowań, takich jak materiały katalityczne do redukcji CO2 i zastosowań energetycznych, które najprawdopodobniej przyniosą korzyści.
„To wieloskalowe podejście pozwala uzyskać cenne informacje, które uzyskanie za pomocą eksperymentów byłoby trudne, a w niektórych przypadkach niemożliwe. „Wykorzystanie komputerów w procesie projektowania materiałów sprawia, że jest on bardziej ukierunkowany i opłacalny” — zauważa Harmandaris.
Zespół pracował również nad biocząsteczkami do zastosowań biotechnologicznych i farmaceutycznych, a także nad modelowaniem oddziaływań płyn-struktura, które są istotne dla zastosowań inżynieryjnych, takich jak zbieranie wody czy urządzenia biomedyczne.
Współpraca ze środowiskiem akademickim i krajowymi partnerami przemysłowymi odegrała kluczową rolę w realizacji projektu. „Nasze obszary zainteresowań wykorzystują mocne strony partnerów, jednocześnie zaspokajając ich potrzeby rozwojowe, a to gwarantuje nie tylko naukową istotność naszych wyników, ale także ich rzeczywisty wpływ” — dodaje Harmandaris.
Jednak, jak wyjaśnia, nie wszystko było takie proste: „Zachęcanie MŚP do stosowania metod opartych na symulacjach wymagało cierpliwości. Integracja symulacji opartych na fizyce, algorytmów uczenia maszynowego i narzędzi HPC wiąże się z trudnym procesem uczenia się, dlatego lokalne szkolenia pomogły rozwinąć niezbędne wysoce specjalistyczne umiejętności”.
W tym przypadku mogą pomóc osoby pełniące rolę ERA Chair, przyznając granty wspierające niezbędne, ale niezwiązane z badaniami działania, takie jak rekrutacja zespołów, szkolenia, nawiązywanie kontaktów i publikacje. W ten sposób nie tylko zwiększamy doskonałość badań naukowych i poprawiamy zdolność do pozyskiwania konkurencyjnego finansowania badań, ale także sprawiamy, że goszczące instytucje, regiony i kraje stają się bardziej atrakcyjne dla badaczy mobilnych w skali międzynarodowej.
Rozwój wiedzy i jej transfer zwiększają dostępność wysoko wykwalifikowanych miejsc pracy na wyspie oraz poprawiają konkurencyjność cypryjskiego przemysłu.
Zgodność z europejskimi priorytetami badawczymi
Promując możliwości projektowania zaawansowanych materiałów w sektorach mających kluczowe znaczenie dla działań na rzecz zrównoważonego rozwoju, takich jak energetyka i transport, SimEA wpisuje się w ambicje UE w zakresie Zielonego Ładu i transformacji cyfrowej.
Aby jednak ekosystem badawczy na Cyprze mógł działać w dłuższej perspektywie, potrzebuje do tego odpowiedniej infrastruktury.
Utworzenie pierwszej na Cyprze grupy ERA Chair specjalizującej się w inżynierii obliczeniowej pomogło w uruchomieniu badań mających na celu wzmocnienie ekosystemu HPC w kraju i zwiększenie potencjału w zakresie inżynierii opartej na symulacji i danych.
W międzyczasie utworzenie Biura Zarządzania Innowacjami przy Centrum Badań Naukowych i Technologicznych Opartych na Obliczeniach (CaSToRC), którego misją będzie zwiększanie potencjału innowacyjnego (w szczególności poprzez program rozpoznania przemysłu), wraz z partnerstwami przemysłowymi i rządowymi, powinno okazać się impulsem do działania.
Ponadto w Instytucie Cypryjskim zainaugurowano program przemysłowy, który ma na celu stworzenie zrównoważonego systemu innowacji, opartego na inicjatywach takich jak EuroCC 2 i Europejskie Centra Innowacji Cyfrowych (DiGiNN).
W celu zacieśnienia współpracy europejskiej członek projektu SimEA został wybrany do zarządu Europejskiej Sieci Matematyki Przemysłowej (EU-MATHS-IN), a także utworzono sieci krajowe: klaster matematyki przemysłowej, CY-MATHS-IN i klaster materiałów zaawansowanych, Cy-AMN.
Zespół kontynuuje weryfikację i zwiększanie skali swoich osiągnięć, rozszerzając symulacje na pilotaże przemysłowe i produkcję w warunkach rzeczywistych, czerpiąc korzyści z bliższej współpracy z partnerami w całej UE.
Chociaż wiedza i narzędzia projektu SimEA są już powszechnie dostępne, a lokalny przemysł jest zachęcany do korzystania z nich, w ramach projektu opracowywane są obecnie nowe, hybrydowe techniki dla różnych materiałów.
„Ostatecznie, prawdziwą korzyścią płynącą z przyspieszenia projektowania zaawansowanych materiałów są korzyści dla ludzi i planety, ponieważ dostarczamy nowe, ekologiczne rozwiązania technologiczne i zrównoważone produkty o mniejszym wpływie na środowisko” — wyjaśnia Harmandaris.