Une nouvelle division de recherche au PSI ouvre la voie à l’avenir des données

L’Institut Paul Scherrer PSI élargit officiellement ses principaux domaines de recherche et fonde une nouvelle division de recherche baptisée Calcul scientifique, théorie et données. Les chercheurs qui y seront rattachés se pencheront davantage sur le développement de nouvelles technologies informatiques et de données, ainsi que sur leur application dans le domaine scientifique. Cette division de recherche vient s’ajouter aux cinq divisions que le PSI compte déjà: Biologie et chimie, Recherche avec neutrons et muons, Energie nucléaire et sûreté, Energie et environnement et Sciences photoniques.

«Les sciences computationnelles et l’utilisation de supercalculateurs ne sont pas des nouveautés au PSI, souligne Christian Rüegg, directeur du PSI. Mais nous les dotons maintenant d’un fondement adéquat dans notre organisation et donc de la possibilité de se saisir encore mieux de certains développements importants liés à ces thématiques d’avenir, mais aussi de les traiter davantage. Conjointement avec nos solides partenaires du domaine des EPF, nous allons développer la science des données, la simulation de matériaux et le domaine de l’intelligence artificielle.»

Les simulations informatiques de grande envergure, les modélisations et les calculs théoriques représentent une composante essentielle des sciences exactes et de l’ingénierie. Pour réaliser sans cesse de nouvelles avancées scientifiques, la science des données doit évoluer elle aussi. C’est d’autant plus vrai pour le PSI, qui réunit un ensemble unique des grandes installations de recherche. Tant leur exploitation que les expériences qui s’y déroulent produisent d’importantes quantités de données: actuellement, le PSI génère chaque années environ 3,6 pétaoctets (soit 3,6 milliards d’octets) de données de recherche; au cours des quatre prochaines années, en raison notamment de l’upgrade en cours de la Source de Lumière Suisse SLS, cette quantité pourrait même atteindre 50 pétaoctets.

Collaboration au sein du domaine des EPF

La nouvelle division de recherche sera composée d’unités qui existent déjà, mais aussi d’autres qui doivent encore être fondées à l’EPFL et au PSI. Elle sera étroitement interconnectée au sein du domaine des EPF. Plusieurs chaires communes avec l’EPFL y sont prévues. «Nous nous réjouissons d’intensifier encore par ce biais notre collaboration avec le PSI, déclare Martin Vetterli, président de l’EPFL. Par leur décision de relier de manière visionnaire le traitement des données et la sciences des données avec les grandes installations de recherche uniques du PSI, nos institutions agissent de manière commune en faisant preuve de prévoyance.»

Parmi les unités qui existent déjà au PSI et qui seront réunies au sein de la nouvelle division de recherche figurent par exemple le Laboratoire de simulation et modélisation, ainsi que le troisième site du Swiss Data Science Centre au PSI, qui viendra en complément des deux sites existants à l’EPFL et à l’ETH Zurich.

Une collaboration particulièrement étroite est prévue avec le Pôle de recherche national MARVEL (Materials’ Revolution: Computational Design and Discovery of Novel Materials), dirigé par Nicola Marzari. «Cette collaboration nous permet de renforcer encore la position internationale de la Suisse, qui est déjà à la pointe dans de nombreux domaines d’avenir, entre autres en sciences des matériaux, en recherche énergétique et en chimie et biologie, souligne le chercheur, également professeur à l’EPFL et directeur du Laboratoire de théorie et simulation des matériaux. Pour ce faire, nous allons relier directement des simulations de matériaux et de molécules aux résultats des grandes installations de recherche du PSI.» Le chercheur sera impliqué dans la création et la direction d’un laboratoire au sein de la nouvelle division de recherche.

Supercalculateurs pour la recherche numérisée du futur

Il est évident que ce projet ambitieux nécessite d’énormes capacités de calcul. Dans ce domaine également, les institutions du domaine des EPF peuvent s’appuyer sur leur expérience ainsi que sur le Centre suisse de calcul scientifique de Lugano (CSCS) de l’ETH Zurich. Dans un futur proche, le Quantum Computing Hub, fondé conjointement ce printemps par le PSI et l’ETH Zurich, devrait également fournir du matériel pour le calcul innovant.

«Les supercalculateurs à architecture flexible sont décisifs si l’on veut tirer le maximum de nouvelles connaissances scientifiques des volumes de données en forte croissance que génère la recherche moderne», telle est la conviction de Christian Rüegg.

«Nous nous réjouissons de ces nouvelles possibilités de recherche qui vont nous offrir des simulations à grande échelle et qui nous permettront de poursuivre le développement de l’intelligence artificielle, poursuit-il. En la matière, le domaine des EPF est déjà très fort aujourd’hui et nous voulons poursuivre sur cette lancée. Globalement, la nouvelle division de recherche contribuera à développer et à garantir la compétitivité internationale de la Suisse.»

Texte: Institut Paul Scherrer/Laura Hennemann

À propos du PSI

L'Institut Paul Scherrer PSI développe, construit et exploite des grandes installations de recherche complexes et les met à la disposition de la communauté scientifique nationale et internationale. Les domaines de recherche de l'institut sont centrés sur la matière et les matériaux, l'énergie et l'environnement ainsi que la santé humaine. La formation des générations futures est un souci central du PSI. Pour cette raison, environ un quart de nos collaborateurs sont des postdocs, des doctorants ou des apprentis. Au total, le PSI emploie 2100 personnes, étant ainsi le plus grand institut de recherche de Suisse. Le budget annuel est d'environ CHF 400 millions. Le PSI fait partie du domaine des EPF, les autres membres étant l'ETH Zurich, l'EPF Lausanne, l'Eawag (Institut de Recherche de l'Eau), l'Empa (Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche) et le WSL (Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage). (Mise à jour: mai 2020)