در ایالات متحده، با حمایت وزارت نیرو، دانشمندان در حال توسعه ابزارهای نرم افزاری برای مدل سازی تمام فرآیندهای اصلی در جهان هستند. علاوه بر این، چنین ابزارهایی تا حدی آماده هستند و منتظر استقرار ابرکامپیوترهای جدید کلاس exaflop مانند Aurora و Frontier هستند. تکمیل پروژه نوید افشای اسرار پیدایش و توسعه کیهان را می دهد و همچنین امکان پیش بینی آینده را فراهم می کند.
پروژه ExaSky توسط دانشمندان آزمایشگاه ملی Argonne هدایت می شود. اعتقاد بر این است که این یکی از مهم ترین برنامه های علوم زمین و فضایی است که با راه اندازی ابررایانه های کلاس exaflop اجرا خواهد شد. یکی از جنبه های مهم پلتفرم های جدید تاکید بر محاسبات با پردازنده های گرافیکی خواهد بود. بنابراین، کد پروژه ExaSky به طور فعال برای کار بر روی پردازنده های اینتل سازگار است. NVIDIA و AMD
دو کد بسیار متفاوت برای اجرا بر روی ابررایانه‌های جدید (GPU) در حال تطبیق هستند: HACC (کد کیهان‌شناسی شتاب‌دار سخت‌افزار/هیبرید) بر اساس معادلات لاگرانژ و Nyx (روش شبکه تطبیقی).
ایده این است که مدل‌های فیزیکی مشابه در هر دو کد باید نتایج مشابهی را در مقیاس‌های مختلف ارائه دهند، حتی اگر دو کد از رویکردهای محاسباتی متفاوتی استفاده کنند. به دست آوردن نتایج مشابه در هر دو مدل به تأیید درک ما از فرآیندهای فیزیکی در طبیعت کمک می کند. سپس می‌توانیم ویژگی‌های جدیدی مانند شکل‌گیری ستاره‌ها را برای بازی در شبیه‌سازی، و همچنین داده‌های بررسی آسمان مشاهده‌شده برای آزمایش نتایج و شبیه‌سازی اضافه کنیم.» توسعه‌دهندگان توضیح می‌دهند.
ابرکامپیوترهای جدید کلاس exaflop با در نظر گرفتن طیف وسیعی از ورودی‌ها، مانند حضور نوترینوهای عظیم، مدل‌های تشکیل ستاره‌ها و کهکشان‌ها، و همچنین چندین منبع بازخورد اخترفیزیکی، مانند فعال بودن، ترکیب فیزیک پیچیده‌تر را ممکن می‌سازند. هسته های کهکشانی، بادهای کهکشانی و انفجار ابرنواخترها این رویدادها در هر دو کد گنجانده شده و در شبکه های بزرگتر با وضوح بالاتر کار خواهند کرد.
مدل سازی و آشتی مداوم پیش‌بینی‌ها با مشاهدات واقعی آسمان به آشکار شدن بسیاری از اسرار جهان، از جمله، همانطور که دانشمندان امیدوارند، راز ماده تاریک و انرژی را نشان می‌دهد. تا به امروز، تیم ExaSky مدل‌های فیزیک گاز و مدل‌های شبکه را در کدهای خود و همچنین فناوری‌های نرم‌افزاری پیشرفته برای تجزیه و تحلیل داده‌های شبیه‌سازی اضافه کرده است. گام بعدی اضافه کردن تست های فیزیک و نرم افزار بر روی سخت افزار نسل بعدی با فعال شدن سیستم ها خواهد بود.
همچنین بخوانید: