A tudományos számítás (computational science) és a számítástudomány (computer science) fogalmát ma még lehet, hogy a laikusok számára könnyű összekeverni, de ez nem sokáig lesz így, hiszen a terület egyre nagyobb szerepet kap a kutatók munkája során. A tudományos számítás lényegében a kutatásokhoz használt számítási erőforrások kiaknázásáról szól, vagyis a számítógépeken futtatott programok, matematikai modellek, analizációk alkalmazásáról a tudományos folyamatok megértése érdekében.

Manapság egyre nagyobb mennyiségű adat keletkezik minden megfigyelés és kísérlet során és ezeket a hatalmasra növő adathalmazokat lehetetlen a számítógépek segítsége nélkül kezelni, rendezni és a fontos információkat kinyerni belőlük.

A tudományos számítások emiatt nem egyetlen tudományterületet érintenek, hanem sok terület kereszteződésében léteznek, multidiszciplináris ágat alkotva.

A terület lassan önálló tudományággá válik Telcs András, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont Komputációs Tudományos Osztályának vezetője szerint, akinek elnökletével idén márciusban megalakult a Tudományos Számítások Intézete azzal a céllal, hogy a terület hazai fejlődését előmozdítsa. Az egyesület megalakulásán több mint száz tudós vett részt, a szakterületek széles körét képviselve. Az intézet bemutatkozására a november 7-én és 8-án megrendezett SciComp23 konferencián került sor: az esemény egyúttal az intézet első konferenciája volt és az előadók között a hálózatkutatóktól kezdve az agykutatókon át az epidemiológiai vizsgálatokkal foglalkozó szakértőkig számos tudós és szaktekintély szólalt fel, ismertetve a területükkel kapcsolatos számítási módszereket, eredményeket és kihívásokat.

A Tudományos Számítások Intézete Egyesület legfontosabb feladata, hogy a tudományág népszerűsítésével, a kutatók összefogásával, a tudományos számítások számára megfelelő fórum biztosításával, képzések indításával, a tagok érdekvédelmével nyújtson támogatást, hogy Magyarország is felzárkózhasson ezen a téren a más országokban már előrébb járó fejlődéshez. Ahogy Telcs András a SciComp2023 konferencián elmondta: külföldön sok példát lehet látni arra, hogy a tudományos számításoknak nagy szerepet szánnak akár neves tudományos folyóiratokban, akár egyetemeken - a Nature magazinban és az Elsevier kiadóvállalatnál külön szekciókat tartanak fenn ennek a "gyorsan fejlődő multi-, és interdiszciplináris területnek", és több vezető egyetemen, például a Harvardon is indítottak tudományos számítási programokat. A Tudományos Számítások Intézetének leírása szerint az intézetben a tudományos számításokat a lehető legszélesebben értelmezik, ide sorolják többek között a tudományos igénnyel és alapossággal végzett adatbányászatot, szimulációt, gépi tanulást, mesterséges intelligenciát és a különböző numerikus módszereket, valamint ezek alkalmazását a humán-, a természet- vagy a társadalomtudományok területén.

"A tudományos számításokat olyan önálló tudományterületnek tekintjük, amely algoritmikus, matematikai, hardver, szoftver és az alkalmazó tudományterületre vonatkozó szaktudást igényel."

Ennek a szakterületnek a jelentőségét mutatja, hogy sokan a tudomány harmadik ágaként, vagy más kifejezéssel a harmadik tartópilléreként utalnak rá, amely hidat képez a jól ismert módszerek, azaz az elméleti tudományok és a kísérletek között. Hogy a számítógépes programok és a matematikai modellek mennyire nem csak egy eszközt, hanem alapvető fontosságú elemét jelentik a kutatásoknak, jól illusztrálják azokban a létesítményekben zajló munkák is, amelyekben óriási mennyiségű adatot generálnak a kutatások során és ezekből az adatokból kell új felfedezésekre jutniuk a kutatóknak. Telcs András többek között a CERN-t hozta fel példának, ahol a gyorsítókban az adatokat már előre szűrniük kell számítógépes megoldásokkal, hogy valamennyire redukálják a tárolt adatok mennyiségét és ahol a felfedezések nem konkrét megfigyelések, hanem elemzések alapján történnek. A régóta keresett és 2012-ben meglelt Higgs-bozont például bonyolult számítások és statisztikai analízis révén mutatták ki az adatokból (a pontos folyamatot a CERN háromrészes, magyar felirattal elérhető videójában magyarázzák el).

A tudományos kutatások egyre számítás, - vagy számítógép-orientáltabb jellege miatt a ma és a jövő kutatói számára is nagy jelentőséggel bírhat a tudományos számítások diszciplinája, emiatt az egyesület a szakértők együttműködésének és kapcsolatépítésének elősegítése mellett a diákok továbbképzését, a területtel való megismertetését, az utánpótlás biztosítását is prioritásként kezeli. A Tudományos Számítások Intézete Egyesülethez való csatlakozás lehetősége mindenki előtt nyitva áll, aki egyetért az egyesület célkitűzéseivel, de az aktív részvétel lényeges szempontot jelent, elvégre az egyesület tevékenysége a tagok aktivitásán keresztül valósul meg.

(Fotó: Maximilien Brice; Claudia Marcelloni/CERN/PI 91.10.63, Kevin Ku/Unsplash, Yuichiro Chino/Getty Images)