Dne 2. října 2025 Praha hostila každoroční Seminář výkonného počítání MetaCentrum 2025, na kterém se sešli čeští výzkumníci, odborníci na infrastrukturu a technologičtí specialisté, aby prozkoumali roli výpočtů s vysokým výkonem (HPC) v rozvoji vědy. MetaCentrum poskytuje, jako součást národní výzkumné infrastruktury e-INFRA CZ, distribuovanou výpočetní infrastrukturu pro akademickou sféru a tisícům vědců tak umožňuje řešit projekty, které by jinak byly neproveditelné.
MetaCentrum poskytuje HPC, cloudové služby a specializované nástroje (včetně podpory AI) pro vědeckou komunitu. Účastníci semináře se seznámili s novinkami v infrastruktuře, uživatelsky orientovanými službami a technologickými trendy. Akce zdůraznila důležitou roli MetaCentra v české vědě a jeho rostoucí propojení s European Open Science Cloud (EOSC).
Seminář byl organizován projektem MetaCentrum sdružení CESNET a Centrem CERIT-SC při Ústavu výpočetní techniky Masarykovy univerzity.
Burování české národní gridové infrastruktury pro výzkum
Miroslav Ruda v úvodní přednášce představil aktuální stav a plány rozšířování služeb MetaCentra. Mezi novinky patří nový hardware včetně specializovaných GPU serverů (NVIDIA H100 a DGX systémy s NVIDIA B200 a B300) optimalizovaných pro umělou inteligenci. Úložiště bylo rozšířeno o systémy BeeGFS a Ceph, které poskytují dostatečnou kapacitu i pro datově nejnáročnější projekty.
Stejně důležité jako hardware jsou i služby nad ním. Prostřednictvím jednotného přihlášení mají uživatelé přístup k interaktivním prostředím, jako jsou Jupyter či RStudio nebo Alphafold, a také ke komerčním nástrojům typu MATLAB nebo Ansys. Zároveň jsou dostupné platformy Galaxy, Kubernetes a OnDemand, které vědcům umožňují pohodlnější spouštění reprodukovatelných workflow, orchestraci kontejnerizovaných úloh nebo efektivní ladění a škálování experimentů.
MetaCentrum dnes podporuje více než 3 500 aktivních uživatelů a spravuje přes 53 000 CPU jader, 500+ GPU karet a 20 petabajtů úložného prostoru. Díky souladu s evropskými standardy a propojení s nadnárodními komunitami (např. EOSC, Galaxy, či ELIXIR), mohou čeští vědci pracovat na globální úrovni, přičemž mají k dispozici i národní specializovanou podporu.
Uchovávání vědeckých dat: Národní repozitářová platforma
Otázce dlouhodobého uchovávání dat se věnoval David Antoš, který představil Národní repozitářovou platformu (NRP) připravovanou v rámci projektových aktivit EOSC CZ. Na rozdíl od krátkodobých úložišť je NRP navržena jako trvalé a certifikovatelné úložiště vědeckých datasetů. Dodržování principů FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) zajišťuje, že vědecká data zůstanou přístupná a transparentní i po desetiletích.
Služby, jako je Národní metadatový katalog (nma.eosc.cz), umožňují vyhledávat v repozitářích, zatímco specializovaná rozhraní dovolují dataset nahrát, anotovat a sdílet. Pilotní repozitáře již fungují a v příštím roce budou spuštěny další oborově zaměřené. Tato iniciativa řeší zásadní mezeru v české vědě – zajišťuje, aby byla cenná data dostupná a znovupoužitelná pro další výzkum.
Od genomiky po ekologii: uživatelské zkušenosti s HPC
Velký ohlas měly uživatelské prezentace, které ilustrovaly významnou roli služeb MetaCentra v moderní vědě.
Tomáš Pavlík z Masarykovy univerzity popsal genomický výzkum, zaměřený na skládání komplexních genomů a anotaci DNA sekvencí pro pokroky v personalizované medicíně. Projekty této skupiny zkonzumovaly stovky let procesorového času a desítky terabajtů úložiště – zdroje, které by bez národní HPC infrastruktury nebyly tak snadno dosažitelné. Pavlík zároveň upozornil na náročnost užití infrartuktury nováčky, zejména studenty bez znalosti Linuxu, a zmínil potřebu interaktivních tutoriálů a cíleného zaškolení mladých výzkumníků.
Jan Filip z Univerzity Karlovy představil výjimečný ekologický projekt podpořený grantem GAČR Junior Star. Jeho tým využívá AI modely trénované na GPU uzlech MetaCentra k analýze miliard videozáznamů z dlouhodobého terénního monitoringu. Cílem je detekovat a kvantifikovat interakce mezi hmyzem a rostlinami – včetně nočního opylování, které tradiční metody přehlížely. Díky paralelním výpočtům a kontejnerizovaným workflow už projekt zpracoval stovky tisíc videí, čímž velmi zkrátil dobu jejich zpracování, která by jinak trvala desetiletí, a získal použitelná ekologická data během několika málo měsíců. Tým tak získal bezprecedentní vhled do globální biodiverzity.
Aleš Křenek a Adrian Rošinec představili MDDash, virtuální výzkumné prostředí pro simulace molekulární dynamiky. S rostoucím množstvím simulací roste i potřeba specializovaných repozitářů, které vědcům umožní tato uložená data vyhledávat a znovu používat. Nástroje jako MetaDump pro extrakci metadat a BioID pro automatickou identifikaci proteinů přinášejí řád do toho, co bylo dosud vnímáno jako „temná data“. Zřízení národního repozitáře MD, integrovaného do EOSC, poskytne úložiště s velkou kapacitou a zajistí, aby české příspěvky byly viditelné a znovupoužitelné v globální bioinformatice.
Odpolední blok: bezpečnost, výpočetní platformy a cloud
Druhá část semináře se soustředila na technologické trendy a uživatelsky orientované služby.
Daniel Kouřil zdůraznil, že otevřenost MetaCentra není na úkor bezpečnosti. Na příkladu ze září 2025 ukázal, jak byl kompromitovaný účet odhalen během několika málo minut a následně rychle vyřešen koordinovaným zásahem. Tento případ dobře ilustruje rovnováhu mezi flexibilitou a bezpečností, klíčovou pro infrastrukturu využívanou několika tisíci výzkumníky.
Aleš Křenek vyvrátil mýtus, že platforma Galaxy je omezena na genomiku nebo výuku. Dnes podporuje workflow i v oblastech, jako je zpracování přirozeného jazyka, klimatologie nebo astronomie. Díky integraci usegalaxy.eu s usegalaxy.cz v MetaCentru získávají čeští výzkumníci navíc vyšší výpočetní kvóty, přístup ke GPU a přímé propojení s národními datovými repozitáři. Otevřená architektura a důraz na reprodukovatelnost činí z Galaxy nepostradatelný nástroj moderní vědy.
Anežka Melounová ukázala, jak dostupné a flexibilní je prostředí Jupyter v MetaCentru – od výuky až po náročné HPC a machine learning projekty. Uživatelé si mohou zvolit Jupyter notebooky v rozhraní OnDemand nebo v Kubernetes, přičemž mají k dispozici moderní nástroje jako AI asistenty, GPU akceleraci či integrované úložiště.
Lukáš Hejtmánek navázal dvěma prezentacemi, které se zaměřily na praktické využití Kubernetes a rozšiřování služeb pro umělou inteligenci. V první části představil novinky v Kubernetes. Kubernetes infrastruktura nyní zahrnuje tři instance, obecnou veřejnou, bezpečnou pro citlivá data a novou s podporou NRP. Dále v Kubernetes běží různé webové služby, např. Foldify, CryoSPARC či JupyterHub.
Ve druhé přednášce představil AI aktivity. Nová platforma AI Chat (chat.ai.e-infra.cz) nabízí prostředí podobné ChatGPT s lokálně běžícími modely optimalizovanými pro logické úlohy, češtinu i programování, včetně funkcí pro vyhledávání, generování obrázků a API integraci. Doplněna je o AI Web Builder pro automatickou tvorbu webů, dokumentační chatbot a AI asistenci v Jupyter Notebooku nebo RStudiu.
Klára Moravcová představila MetaCentrum Cloud jako flexibilní samoobslužné prostředí, které výzkumníkům umožňuje spouštět virtuální stroje, konfigurovat sítě nebo nasazovat Kubernetes clustery přímo z OnDemand prostředí. Cloud pokrývá vše od osobních sandboxů po rozsáhlé týmové projekty a rozšiřuje HPC možnosti o uživatelsky přívětivou platformu. Mezi chystané novinky patří FastStack instance s nejnovější sítí a NVMe úložištěm, slibující ještě vyšší výkon.
Naslouchání komunitě: výsledky uživatelského průzkumu
Seminář uzavřel Jiří Vorel, který představil poslání MetaCentra a s využitím zpětné vazby z uživatelského průzkumu nastínil hlavní zásady práce s MetaCentrem. Průzkum spokojenosti 2024/25 shromáždil téměř 300 odpovědí. Zatímco vědci oceňují rozsah a přínos MetaCentra, upozorňují také na nedostatky v dokumentaci, složitý přístup ke GPU a obtíže pro začátečníky. MetaCentrum proto přepracovává své tutoriály, zavádí přehlednější informace o GPU a spouští Ambasadorský program, který nabídne lokální uživatelskou podporu.
