Una carriera di ricerca caratterizzata dal supercalcolo
Il professore dell'ETH Petros Koumoutsakos voleva in realtà intraprendere una carriera alle Nazioni Unite. Oggi è uno dei principali ricercatori al mondo nel campo della fluidodinamica, la simulazione dei processi di flusso con l'aiuto di supercomputer.
Sulla strada per l'ufficio di Petros Koumoutsako, graffiti artistici adornano la tromba delle scale e i corridoi, e i mobili decorano il suo ufficio. I motivi includono banchi di pesci blu, una sirena o una barca a vela, e la dinamica del vento e dell'acqua la fa sempre da padrona. La fluidodinamica è anche l'obiettivo di ricerca del professore di Scienze computazionali dell'ETH di Zurigo. Utilizzando simulazioni su supercomputer, Koumoutsakos studia il comportamento di nuoto dei pesci, la crescita di tumori e vasi sanguigni, i processi di diverse dimensioni nelle cellule biologiche o l'interazione dell'acqua con nanoparticelle e nanotubi di carbonio.
La dinamica del vento e dell'acqua sembra essere nata in quest'uomo di circa 50 anni: Koumoutsakos è cresciuto a Gythion, un piccolo villaggio di pescatori nel Peloponneso, a sud di Sparta. La vita con l'acqua faceva parte della quotidianità del greco. Suo padre aveva una barca da pesca, che la famiglia portava in mare nel tempo libero. "Non avevamo la televisione e noi bambini passavamo molto tempo a sognare ad occhi aperti. La domenica, dopo la messa, andavamo al cinema. Era come il film 'Cinema Paradiso'", racconta.
Fare del bene
Koumoutsakos ha lasciato queste circostanze apparentemente idilliache da giovane per studiare costruzioni navali ad Atene. Sebbene all'età di dodici anni volesse diventare fisico, alla fine decise di non farlo. Temeva di non essere abbastanza bravo per un dottorato e di dover quindi guadagnarsi da vivere come insegnante. Ma voleva lavorare in modo indipendente e ottenere di più.
Dopo aver conseguito il diploma e due master negli Stati Uniti, ha conseguito il dottorato in aeronautica. In seguito ha voluto realizzare il suo sogno e lavorare per le Nazioni Unite. Ancora oggi consiglia ai suoi studenti di non concentrarsi solo su pubblicazioni, citazioni e denaro, ma di fare qualcosa di buono per il mondo e la scienza.
I fallimenti come forza trainante
Tuttavia, tutte le sue candidature al Programma di sviluppo delle Nazioni Unite non hanno avuto successo. Koumoutsakos ammette apertamente che i fallimenti sono sempre stati difficili per lui, ma che lo hanno sempre spronato. I suoi primi ricordi sono legati alla scuola. All'età di dieci anni, per la prima volta, non raggiunse il punteggio massimo di 10 in un esame, ma solo 8. I suoi genitori volevano convincerlo che in un esame poteva andare meno bene di quanto fosse in realtà. All'epoca, questo lo scosse nel profondo.
Dopo la cancellazione dalle Nazioni Unite, è rimasto negli Stati Uniti per due posizioni di post-dottorato, più per necessità che per altro: al California Institute of Technology ha condotto ricerche nel campo del supercalcolo e alla Stanford University sui flussi turbolenti. Allo stesso tempo, ha seguito corsi di neuroscienze e psicologia, poiché voleva effettivamente continuare la sua carriera nelle neuroscienze. Anche se non si è concretizzato, questo viaggio è stato significativo per la sua carriera successiva. Koumoutsakos è arrivato all'ETH di Zurigo 21 anni fa. Ispirato dalla sua escursione nelle neuroscienze, è stato il primo a insegnare apprendimento automatico qui.
Il comune denominatore
Koumoutsakos ha vissuto in prima persona lo sviluppo del (super)calcolo. Utilizzava già i computer durante la sua tesi di laurea ad Atene, all'epoca con le schede perforate. Da allora, l'informatica non lo ha mai abbandonato. "Dal mio primo giorno dell'ETH, i supercomputer del Centro nazionale svizzero di supercalcolo (CSCS) sono stati il mio strumento di lavoro più importante", afferma.
Koumoutsakos cerca sempre il dialogo interdisciplinare con i suoi colleghi per farsi un'idea del rispettivo campo di specializzazione. A questo scopo, una volta ha lavorato per alcuni mesi nel laboratorio del professore emerito di biochimica Ari Helenius, ora in pensione, o ha sezionato topi malati di cancro per la sua ricerca sulla crescita dei tumori. Per quanto diversi possano sembrare i progetti di ricerca interdisciplinari di Koumoutsakos, essi hanno un denominatore comune: la ricerca sulla meccanica dei fluidi a Chi siamo, utilizzando modelli, algoritmi, dati e, naturalmente, computer.
Uso efficiente dei supercomputer
Il professore dell'ETH è appassionato di scienza e si è fatto un nome nel suo campo. Lo dimostrano le numerose onorificenze, come il prestigioso Gordon Bell Prize, che ha ricevuto nel 2013 e per il quale è stato nuovamente nominato nel 2015, e la recente ammissione all'Accademia Nazionale Americana di Ingegneria (vedi riquadro). Il suo successo è probabilmente dovuto anche al fatto che non si limita a utilizzare i supercomputer, ma si preoccupa di farlo in modo particolarmente efficiente.
"I miei studenti non volevano arrendersi: ecco come abbiamo vinto il Gordon Bell Prize".Petros Koumoutsakos
"L'informatica è essenziale per il progresso dell'umanità" si legge sul sito web di Koumoutsakos. In molte aree di ricerca, come la modellazione del clima o il sequenziamento del genoma, il supercalcolo ci ha aiutato a fare progressi, dice. "Per risolvere problemi davvero complessi, lo scienziato non vede altro modo che utilizzare i computer.
Non arrendersi, anche quando sembra tutto perduto
Vede il suo lavoro come un lavoro di squadra con il suo gruppo. "Finora sono stato benedetto da studenti eccezionali", dice. ? un mentore severo che esige dai suoi studenti un interesse e una passione genuini per ciò che fanno. Per lui è importante che i suoi studenti non abbiano paura di nulla, perché nulla è irrisolvibile. Lui stesso a volte ha dei dubbi. Ma la vita ha anche insegnato a Koumoutsakos che c'è quasi sempre una via d'uscita, come dimostra l'esempio del Premio Gordon Bell 2013.
Poco prima della scadenza del bando di concorso, Koumoutsakos e il suo team non hanno potuto inizialmente testare il codice software scritto per partecipare al concorso, poiché non è stato concesso loro alcun tempo di calcolo su uno dei supercomputer più potenti dell'epoca. Solo una fortunata coincidenza ha reso possibile il test con un breve preavviso di cinque ore. Tuttavia, il primo tentativo fallì. Tutto sembrava perduto. "Ma i miei studenti non si arresero. Scoprirono che il codice si era bloccato a causa di un bug che riuscirono a risolvere all'ultimo minuto: fu così che vincemmo il Gordon Bell Prize", racconta Koumoutsakos. Non dimenticherà mai il momento in cui i suoi studenti hanno rifiutato di arrendersi quando tutto sembrava perduto".
Inserito nell'Accademia Nazionale
Qualche settimana fa, Petros Koumoutsakos è stato eletto "membro straniero della National Academy of Engineering". Questa accademia americana è stata fondata nel 1964 e conta più di 2000 membri. 262 membri provengono da istituzioni straniere, tra cui 10 dalla Svizzera. Gli altri membri dell'ETH di Zurigo sono Martin Fussenegger, professore del Dipartimento biosistemi e ingegneria, e i professori emeriti G?ran Andersson, Manfred Morari e Niklaus Wirth.
Questo articolo è apparso per la prima volta sul sito web del pagina esternaCSCS.