В САЩ с подкрепата на Министерството на енергетиката учените разработват софтуерни инструменти за моделиране на всички основни процеси във Вселената. Освен това такива инструменти са частично готови и чакат внедряването на нови суперкомпютри от клас exaflop, като Aurora и Frontier. Завършването на проекта обещава да разкрие тайните на произхода и развитието на Вселената, а също така ще позволи да се предскаже бъдещето.
Проектът ExaSky се ръководи от учени от Националната лаборатория в Аргон. Смята се, че това е една от най-важните програми в науката за Земята и космоса, която ще бъде реализирана с пускането на суперкомпютри от клас exaflop. Важен аспект на новите платформи ще бъде акцентът върху изчисленията с графични процесори. Следователно кодът на проекта ExaSky е активно адаптиран за работа с процесори на Intel, NVIDIA и AMD.
Два много различни кода се адаптират да работят на нови суперкомпютри (GPU): HACC (хардуерен/хибриден ускорен космологичен код), базиран на уравненията на Лагранж и Nyx (метод на адаптивна мрежа).
„Идеята е, че подобни физически модели в двата кода трябва да осигурят подобни резултати в много различни мащаби, въпреки че двата кода използват различни изчислителни подходи. Получаването на подобни резултати и в двата модела ще помогне да потвърдим нашето разбиране за физическите процеси, протичащи в природата. След това можем да добавим нови функции, като образуване на звезди, за да играем чрез симулацията, както и данни от наблюдение на небето, за да тестваме нашите резултати и да вдъхнем живот на симулацията“, обясняват разработчиците.
Новите суперкомпютри от клас exaflop ще направят възможно включването на по-сложна физика, като се вземе предвид широк спектър от входни данни, като например наличието на масивни неутрино, модели на образуване на звезди и галактики, както и няколко източника на астрофизична обратна връзка, като активна галактически ядра, галактически ветрове и експлозии свръхнови Тези събития ще бъдат включени и в двата кода и ще работят в по-големи мрежи с по-високи разделителни способности.
Моделиране и постоянното съгласуване на прогнозите с реалните наблюдения на небето ще помогне да се разкрият много тайни на Вселената, включително, както се надяват учените, тайната на тъмната материя и енергия. Към днешна дата екипът на ExaSky е включил физични модели на газа и мрежови модели в своите кодове, както и е добавил усъвършенствани софтуерни технологии за анализиране на симулационни данни. Следващата стъпка ще бъде добавянето на физика и софтуерно тестване на хардуер от следващо поколение, когато системите започнат да работят.
Прочетете също: