في الولايات المتحدة ، وبدعم من وزارة الطاقة ، يطور العلماء أدوات برمجية لنمذجة جميع العمليات الرئيسية في الكون. علاوة على ذلك ، فإن هذه الأدوات جاهزة جزئيًا وتنتظر نشر أجهزة كمبيوتر عملاقة جديدة من فئة exaflop ، مثل Aurora و Frontier. يعد استكمال المشروع بالكشف عن أسرار نشأة الكون وتطوره ، كما سيسمح بالتنبؤ بالمستقبل.
ويقود مشروع ExaSky علماء في مختبر أرجون الوطني. ويعتقد أن هذا يعد من أهم البرامج في علوم الأرض والفضاء، والذي سيتم تنفيذه مع إطلاق أجهزة الكمبيوتر العملاقة من فئة الإكسافلوب. سيكون التركيز على الحوسبة باستخدام معالجات الرسومات أحد الجوانب المهمة للمنصات الجديدة. لذلك، تم تكييف كود مشروع ExaSky بشكل فعال للعمل على معالجات Intel، NVIDIA و أيه إم دي.
يتم تكييف رمزين مختلفين تمامًا للعمل على أجهزة الكمبيوتر العملاقة الجديدة (GPUs): HACC (رمز علم الكونيات المتسارع للأجهزة / الهجين) استنادًا إلى معادلات لاجرانج و Nyx (طريقة الشبكة التكيفية).
"الفكرة هي أن النماذج الفيزيائية المتشابهة في كلا الرمزين يجب أن توفر نتائج متشابهة في العديد من المقاييس المختلفة ، على الرغم من أن الرمزين يستخدمان مناهج حسابية مختلفة. سيساعد الحصول على نتائج مماثلة في كلا النموذجين على تأكيد فهمنا للعمليات الفيزيائية التي تحدث في الطبيعة. يمكننا بعد ذلك إضافة ميزات جديدة ، مثل تكوين النجوم ، للعب من خلال المحاكاة ، بالإضافة إلى بيانات مسح السماء المرصودة لاختبار نتائجنا وإحياء المحاكاة ، "يشرح المطورون.
ستجعل الحواسيب العملاقة الجديدة من فئة exaflop من الممكن دمج فيزياء أكثر تعقيدًا ، مع الأخذ في الاعتبار مجموعة واسعة من المدخلات ، مثل وجود نيوترينوات ضخمة ونماذج تشكيل النجوم والمجرات ، بالإضافة إلى العديد من مصادر التغذية المرتدة الفيزيائية الفلكية ، مثل النشطة نوى المجرة والرياح المجرية والانفجارات المستعرات الأعظمية سيتم تضمين هذه الأحداث في كلا الرمزين وستعمل على شبكات أكبر ذات دقة أعلى.
النمذجة والتوفيق المستمر للتنبؤات مع الملاحظات الحقيقية للسماء سيساعد في الكشف عن العديد من أسرار الكون ، بما في ذلك ، كما يأمل العلماء ، سر المادة المظلمة والطاقة. حتى الآن ، قام فريق ExaSky بدمج نماذج فيزياء الغاز ونماذج الشبكات في أكوادهم ، بالإضافة إلى إضافة تقنيات برمجية متقدمة لتحليل بيانات المحاكاة. ستكون الخطوة التالية هي إضافة اختبار فيزيائي وبرمجيات على أجهزة من الجيل التالي مع بدء تشغيل الأنظمة.
اقرأ أيضا: